人教版高中物理必考实验6验证机械能守恒定律单元测试.docx

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1、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯名校名推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯专题五实验六1．利用如图所示装置进行验证机械能守恒定律的实验时，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h.某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案，正确的是()A．用刻度尺测出物体下落的高度h，并测出下落时间t，通过v＝gt计算出瞬时速度vB．用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过v＝2gh计算出瞬时速度vC．根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均2速度，测算出瞬时

2、速度v，并通过h＝2gv计算出高度hD．用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v【答案】D2．如图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图．现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平．回答下列问题：(1)为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有________．(填入正确选项前的字母)A．米尺B．秒表1⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯名校名推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯C．0～12V的

3、直流电源D．0～12V的交流电源(2)实验中误差产生的原因有_________________________________________；______________________________________________________(写出两个原因)．【答案】(1)AD(2)见解析【解析】(1)需要米尺来测量纸带上的点之间的距离，电磁打点计时器需用交流电源，故选项A、D正确．(2)①纸带与电磁打点计时器之间存在摩擦力；②测量两点之间距离时的读数有误差；③计算势能变化时，选取的两点距离过近；④交流电源频率

4、不稳定．(选取两个原因即可)3．(2017届九江模拟)图甲是验证机械能守恒定律的实验．小圆柱由一根不可伸长的轻绳拴住，轻绳另一端固定．将轻绳拉至水平后由静止释放．在最低点附近放置一组光电门，测出小圆柱运动到最低点的挡光时间t，再用游标卡尺测出小圆柱的直径d，如图乙所示，重力加速度为g.则：甲乙(1)小圆柱的直径d＝________cm.(2)测出悬点到圆柱重心的距离l，若等式gl＝________成立，说明小圆柱下摆过程机械能守恒．(3)若在悬点O安装一个拉力传感器，测出绳子上的拉力F，则要验证小圆柱在最低点的向心力公式

5、，还需要测量的物理量是________________(用文字和字母表示)，若等式F＝________成立，则可验证小圆柱在最低点的向心力公式．【答案】(1)1.02(2)1d22td2(3)小圆柱的质量mmg＋mlt2【解析】(1)小圆柱的直径d＝10mm＋2×0.1mm＝10.2mm＝1.02cm.12121d2(2)根据机械能守恒定律得mgl＝2mv，所以只需验证gl＝2v＝2t，就说明小圆柱下摆过程中机械能守恒．2(3)若测量出小圆柱的质量m，则在最低点由牛顿第二定律得F－mg＝mv，若等式F＝ld2mg＋mlt

6、2成立，则可验证小圆柱在最低点的向心力公式．4．登上月球的宇航员利用频闪仪(频率为每秒20次)给自由落体的小球所拍的频闪照片2⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯名校名推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯如图所示(图上所标数据为小球到达各位置时总的下落高度)，则：(1)月球表面重力加速度为________m/s2.(保留2位有效数字)(2)月球表面没有空气，因此做能量守恒实验具有更好的条件．假设月球表面重力加速度为上述计算值，小球的质量为m，则小球从O点由静止开始下落到E处增加的动能的表达式为______

7、__(距离用OA，AB，BC等字母表示，频闪时间间隔为T)．从O点开始下落到E点的过程中减少的势能表达式为________(月球表面重力加速度用g月表示)，由照片上的数据可以计算并判断出小球下落过程中机械能________(填“守恒”或“不守恒”)．12DFEp＝mg月·OE守恒【答案】(1)1.6(2)Ek＝mT28【解析】(1)根据逐差法可得，小球的加速度为OF－OD－ODa＝9T2代入数据解得：a＝1.6m/s2.(2)根据匀变速直线运动规律，可知E点速度为vE＝DF，则小球从O点由静止开始下落2T112到E处增加

8、的动能的表达式为2DFEk＝mvE＝mT2.减少的势能等于重力所做的功，因此有28Ep＝mg月·OE，代入数据计算可知Ek＝Ep，由此可知动能增加量和重力势能减少量相等，因此机械能守恒．5．(2017届徐州模拟)利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨，导轨上A点处有一带长方