2013届高考物理命题潜规则解密：专题63 验证机械能守恒定律（解析版·全国通用）

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1、全品高考网gk.canpoint.cn专题63验证机械能守恒定律高考命题潜规则揭秘63：验证机械能守恒定律规则验证：2011海南物理卷14题、2010年高考海南物理第14题、2010年新课标第22题、2010·安徽理综第21题命题规律：验证机械能守恒定律实验，是高考考查的重点和热点，考查该实验综合性强、难度中等。【典例分析】典例1（2011海南物理卷14题）现要通过实验验证机械能守恒定律。实验装置如图2甲所示：水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的砝码相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B点

2、有一光电门，可以测试遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到导轨底端C点的距离，h表示A与C的高度差，b表示遮光片的宽度，s表示A、B两点的距离，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度。用g表示重力加速度。完成下列填空和作图；（1）若将滑块自A点由静止释放，则在滑块从A运动至Bwww.canpoint.cn010-5881806758818068全品高考网邮箱：canpoint@188.com第20页共20页全品高考网gk.canpoint.cn的过程中，滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为_____。动能的增加量可表示为________。若

3、在运动过程中机械能守恒，与s的关系式为=________.(2)多次改变光电门的位置，每次均令滑块自同一点（A点）下滑，测量相应的s与t值，结果如下表所示：12345s（m）0.6000.8001.0001.2001.400t（ms）8.227.176.445.855.43（104s-2）1.481．982.412.923.39以s为横坐标，为纵坐标，在答题卡上对应图7乙位置的坐标纸中描出第1和第5个数据点；根据5个数据点作直线，求得该直线的斜率k=______×104m-1·s-2(保留3位有效数字).由测得的h、d、b、M和m数值可以计算出-s直线的斜率k0，将k和k0进行比较

4、，若其差值在实验允许的范围内，则可认为此实验验证了机械能守恒定律。www.canpoint.cn010-5881806758818068全品高考网邮箱：canpoint@188.com第20页共20页全品高考网gk.canpoint.cn典例2．（2010年高考海南物理第14题）利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置示意图如图3甲所示：(1)实验步骤：①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于lm，将导轨调至水平；②用游标卡尺测量挡光条的宽度l，结果如图3乙所示，由此读出l=________mm；③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离s=__________m；④将滑块移至光电门

5、1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2；⑤从数字计时器（图7甲中未画出）上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间△t1和△t2；⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m。(2)用表示直接测量量的字母写出下列所示物理量的表达式：①滑块通过光电门1和光电门2时瞬时速度分别为v1=__________和v2=________。www.canpoint.cn010-5881806758818068全品高考网邮箱：canpoint@188.com第20页共20页全品高考网gk.canpoint.cn②当滑块通过光电门1和光电门

6、2时，系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能分别为Ek1=___________和Ek2=__________。③在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少△Ep=__________(重力加速度为)。(3)如果△Ep=______________，则可认为验证了机械能守恒定律。典例3.(2010年新课标第22题)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www.canpoint.cn010-5881806758818068全品高考网邮箱：canpoint@188.com第20页共

7、20页全品高考网gk.canpoint.cn(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C、0～12V的直流电源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)典例4.（2010·安徽理综第21题）利用图示装置进行验证机械能守恒定律的试验时，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。www.canpoi