2019屆高考物理一輪復(fù)習(xí)第五章機(jī)械能及其守恒定律實(shí)驗(yàn)六驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律隨堂檢測(cè)新人教版

1、實(shí)驗(yàn)六驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律隨堂檢測(cè)亠鞏固落實(shí)1. (2018 河北邯鄲摸底)某同學(xué)安裝如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.(2) 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電的頻率為50 Hz，該同學(xué)選取如圖乙所示的一段紙帶，對(duì)BD段進(jìn)行研究求得B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度VB=_ m/s(保留兩位有效數(shù)字)，若再求得D點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度為VD,測(cè)出重物下落的高度為hBD,則還應(yīng)計(jì)算_ 與_ 大小是否相等(填字母表達(dá)式)(3) 但該同學(xué)在上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程中存在明顯的問(wèn)題安裝實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)存在的問(wèn)題是_ ；研究紙帶時(shí)存在的問(wèn)題是 _ ,實(shí)驗(yàn)誤差可能較大.MI解析：(1)由實(shí)驗(yàn)原理知，應(yīng)讓重物在松開(kāi)手后做自由落體運(yùn)動(dòng)；根據(jù)機(jī)械能守恒，mg1 1h

2、=-mv2v?)，整理后，得gAh= -(v2-v2)，所以不需要測(cè)量質(zhì)量.2朋YA丨2-JlA/AC1(2)B點(diǎn)速度等于AC段的平均速度，VB=亓0.19 m/s;根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理知，還應(yīng)計(jì)算 q(vDvB)與ghBD看兩者大小是否相等.(3) 重物距離桌面太近，會(huì)落到桌面上；B D時(shí)間間隔太短，實(shí)驗(yàn)誤差較大.12 2答案：自由落體 不需要 (2)0.19(VDVB)ghBD(3)重物會(huì)落在桌面上(或“紙帶打點(diǎn)過(guò)短”等與此類似的答案)B D兩點(diǎn)時(shí)間間隔過(guò)短2.(2018 廣州執(zhí)信中學(xué)模擬)如圖甲所示的裝置叫做阿特伍德機(jī)，是英國(guó)數(shù)學(xué)家和物 理學(xué)家阿特伍德創(chuàng)制的一種著名力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，用來(lái)研究勻變速直

3、線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律.某同學(xué)對(duì)該裝置加以改進(jìn)后用來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，如圖乙所示.(1)此實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)當(dāng)是讓重物做測(cè)出重物的質(zhì)量.電火韭$ 計(jì)時(shí)苗2實(shí)驗(yàn)時(shí)，該同學(xué)進(jìn)行了如下操作:1將質(zhì)量均為MA的含擋光片，B的含掛鉤）的重物用繩連接后，跨放在定滑輪上，處于靜止?fàn)顟B(tài)，測(cè)量出 _（填“A的上表面”“A的下表面”或“擋光片中心”）到光電門中心的豎直距離h.2在B的下端掛上質(zhì)量為m的物塊C,讓系統(tǒng)（重物A、B以及物塊C）中的物體由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，光電門記錄擋光片擋光的時(shí)間為t.3測(cè)出擋光片的寬度d,計(jì)算有關(guān)物理量，驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律. 如果系統(tǒng)（重物A、B以及物塊C）的機(jī)械能守恒，應(yīng)滿足的關(guān)系式為（已知重力加速度

4、為g）.（3）_引起該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的原因有（寫(xiě)一條即可）（4）驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，該同學(xué)突發(fā)奇想：如果系統(tǒng)（重物A B以及物塊C）的機(jī)械能守恒，不斷增大物塊C的質(zhì)量m重物B的加速度a也將不斷增大，那么a與m之間有怎樣的定量 關(guān)系？a隨m增大會(huì)趨于一個(gè)什么值？請(qǐng)你幫該同學(xué)解決：1寫(xiě)出a與m之間的關(guān)系式：T_ （還要用到M和g）.2a的值會(huì)趨于_ .-解析：實(shí)驗(yàn)時(shí)，測(cè)量出擋光片中心到光電門中心的豎直距離h.d（2）重物A經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的速度為v=云；則如果系統(tǒng)（重物A B以及物塊C）的機(jī)械能1d2守恒，應(yīng)滿足的關(guān)系式為mgh=（2m.2t（3）引起該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的原因：繩子有一定的質(zhì)量，滑輪與繩子之間有

5、摩擦，重物運(yùn) 動(dòng)受到空氣阻力等.（4）根據(jù)牛頓第二定律可知mg=（ m+ 2M） a,解得:/AxO睜光尸匚片 -a=mg g光電門昂3當(dāng)m增大時(shí)，式子的分母趨近于1,則a的值會(huì)趨于重力加速度g.答案： （1）擋光片中心(2)mg=如m/4(3) 繩子有一定的質(zhì)量、滑輪與繩子之間有摩擦、重物運(yùn)動(dòng)受到空氣阻力等g(4) a= 2M重力加速度g+ 1m3. (2016 高考全國(guó)卷 I )某同學(xué)用圖(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，其中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源為交流電源，可以使用的頻率有20 Hz、30 Hz 和 40 Hz.打出紙帶的一部分如圖(b)所示.該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有記錄交流電的頻率f,需要用

6、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和其他題給條件進(jìn)行推算.(1)若從打出的紙帶可判定重物勻加速下落，利用f和圖(b)中給出的物理量可以寫(xiě)出：在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出B點(diǎn)時(shí)，重物下落的速度大小為_(kāi),打出C點(diǎn)時(shí)重物下落的速度大小為 _ ，重物下落的加速度大小為 _ .(2)已測(cè)得Si= 8.89 cm,S2= 9.50 cm,S3= 10.10 cm；當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮?9.80 m/s2,實(shí)驗(yàn)中重物受到的平均阻力大小約為其重力的1%由此推算出f為_(kāi) Hz.解析：(1)利用做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)在一段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)S|s(s|s)f速度，可得打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出B點(diǎn)時(shí)重物下落的速度VB=2 =2；打出c點(diǎn)時(shí)重S2+s3(S2+S3)f物下落的速度vc= 2 =2.根據(jù)加速度的定義，重物下落的加速度大小為a=VCVB(S3S1)f2廠=(VCVB)f=2根據(jù)題述，重物下落受到的阻力為0.01mg由牛