江蘇省高考物理一輪復(fù)習(xí)精選精練專題五 實(shí)驗(yàn)四 驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.doc

第五章 實(shí)驗(yàn)六 驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律1下列關(guān)于“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)誤差的說法中，正確的是 ()a重物質(zhì)量的稱量不準(zhǔn)會(huì)造成較大誤差b重物質(zhì)量選用得大些，有利于減小誤差c重物質(zhì)量選用得較小些，有利于減小誤差d紙帶下落和打點(diǎn)不同步會(huì)造成較大誤差解析：從需要驗(yàn)證的關(guān)系式ghn看，與質(zhì)量無關(guān)，a錯(cuò)誤當(dāng)重物質(zhì)量大一些時(shí)，空氣阻力可以忽略，b正確，c錯(cuò)誤紙帶先下落而后打點(diǎn)，此時(shí)，紙帶上最初兩點(diǎn)的點(diǎn)跡間隔較正常時(shí)略大，用此紙帶進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，其結(jié)果是重物在打第一個(gè)點(diǎn)時(shí)就有了初動(dòng)能，因此重物動(dòng)能的增加量比重物重力勢(shì)能的減少量大，d正確答案：bd2在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50 hz，查得當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭9.80 m/s2，測(cè)得所用的重物的質(zhì)量為1.00 kg.實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶(如圖實(shí)49所示)，把第一個(gè)點(diǎn)記作o，另選連續(xù)的四個(gè)點(diǎn)a、b、c、d作為測(cè)量的點(diǎn)經(jīng)測(cè)量知道a、b、c、d各點(diǎn)到o點(diǎn)的距離分別為62.99 cm,70.18 cm,77.76 cm,85.73 cm.根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物由o點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，重力勢(shì)能的減少量等于_ j，動(dòng)能的增加量等于_j(取三位有效數(shù)字)圖實(shí)49解析：根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)，重物從o點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)下落的高度h0.7776 m，故重力勢(shì)能減少量epmgh1.009.800.7776 j7.62 j重物動(dòng)能的增加量ekmvc2mv02根據(jù)實(shí)驗(yàn)情況，重物在o點(diǎn)的速度v00，c點(diǎn)的速度vc等于重物從b點(diǎn)到d點(diǎn)這一段時(shí)間t2 s內(nèi)的平均速度由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得vc m/s3.8875 m/s重物的動(dòng)能增加量ekmvc21.003.88752 j7.56 j.答案：7.627.563關(guān)于驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)，下面列出一些實(shí)驗(yàn)步驟：a用天平稱出重物和夾子質(zhì)量b將重物系在夾子上c將紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，上端用手提著，下端夾上系住重物的夾子，再把紙帶向上拉，讓夾子靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，處于靜止?fàn)顟B(tài)d把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在學(xué)生電源的交流輸出端，把輸出電壓調(diào)到6 v(電源不接通)e把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器用鐵夾固定放到桌邊的鐵架臺(tái)上，使兩個(gè)限位孔在同一豎直面內(nèi)f在紙帶上選取兩個(gè)點(diǎn)，進(jìn)行測(cè)量并記錄數(shù)據(jù)g用秒表測(cè)出重物下落的時(shí)間h接通電源，待計(jì)時(shí)器打點(diǎn)穩(wěn)定后釋放紙帶i切斷電源j更換紙帶，重新進(jìn)行兩次實(shí)驗(yàn)k在三條紙帶中選出較好的一條l進(jìn)行計(jì)算，得出結(jié)論，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告m拆下導(dǎo)線，整理器材對(duì)于本實(shí)驗(yàn)以上步驟中，不必要的有_；正確步驟的合理順序是_(填寫代表字母)解析：根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理和操作步驟可知不必要的有a、g；正確步驟的合理順序是e、d、b、c、h、i、j、k、f、l、m.答案：a、gedbchijkflm4用落體法“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中：(g取9.8 m/s2)(1)運(yùn)用公式mv2mgh時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)條件的要求是_為此目的，所選擇的紙帶第1、2兩點(diǎn)間的距離應(yīng)接近_(2)若實(shí)驗(yàn)中所用重物質(zhì)量m1 kg，打點(diǎn)紙帶如圖實(shí)410所示，打點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02 s，則記錄b點(diǎn)時(shí)，重物速度vb_，重物動(dòng)能ek_；從開始下落起至b點(diǎn)，重物的重力勢(shì)能減小量是_，由此可得出的結(jié)論是_圖實(shí)410(3)根據(jù)紙帶算出各點(diǎn)的速度v，量出下落距離h，則以為縱軸，以h為橫軸畫出的圖象應(yīng)是圖實(shí)411中的 ()圖實(shí)411解析：(1)自由下落的物體在第一個(gè)0.02 s內(nèi)，下落距離hgt22 mm(2)vb m/s0.59 m/sekmvb210.592 j0.174 jepmgh19.817.9103 j0.175 j.答案：(1)自由下落的物體2 mm(2)0.59 m/s0.174 j0.175 j在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，動(dòng)能的增加量等于重力勢(shì)能的減少量(3)c5光電計(jì)時(shí)器是物理實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常用到的一種精密計(jì)時(shí)儀器，它由光電門和計(jì)時(shí)器兩部分組成，光電門的一臂的內(nèi)側(cè)附有發(fā)光裝置(發(fā)射激光的裝置是激光二極管，發(fā)出的光束很細(xì))，如圖實(shí)412中的a和a，另一臂的內(nèi)側(cè)附有接收激光的裝置，如圖實(shí)412中的b和b，當(dāng)物體在它們之間通過時(shí)，二極管發(fā)出的激光被物體擋住，接收裝置不能接收到激光信號(hào)，同時(shí)計(jì)時(shí)器就開始計(jì)時(shí)，直到擋光結(jié)束光電計(jì)時(shí)器停止計(jì)時(shí)，故此裝置能精確地記錄物體通過光電門所用的時(shí)間現(xiàn)有一小球從兩光電門的正上方開始自由下落，如圖實(shí)412所示圖實(shí)412(1)若要用這套裝置來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，則要測(cè)量的物理量有_(每個(gè)物理量均用文字和字母表示，如高度h)(2)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的關(guān)系式為_解析：本實(shí)驗(yàn)是圍繞機(jī)械能守恒定律的驗(yàn)證設(shè)計(jì)的，關(guān)鍵是速度的測(cè)定，本題改打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量速度為光電門測(cè)量由于本裝置可記錄小球通過光電門的時(shí)間t，則將小球的直徑d除以t，即可求出小球經(jīng)過光電門的速度，若再測(cè)出兩光電門間相距的高度h，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律(1)需要測(cè)量的物理量有：小球直徑d，兩光電門間的豎直高度h，小球通過上、下兩光電門的時(shí)間t1、t2.