88試驗(yàn)7：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律練習(xí)題-2017屆高三物理一輪復(fù)習(xí)原卷版

高考物理一輪復(fù)習(xí)(必修二)專題八機(jī)械能與能源8.8實(shí)驗(yàn)7：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律一一練1.(多選)如圖所示“用DIS研究機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)裝置。下列步驟正確的是( )(A)讓擺錘自然下垂，調(diào)整標(biāo)尺盤，使其豎直線與擺錘線平行(B)將擺錘置于釋放器內(nèi)，釋放桿進(jìn)行伸縮調(diào)整，使擺錘的系線松弛一點(diǎn)便于擺錘釋放(C)調(diào)整光電門的位置，使光電門的接收孔與測量點(diǎn)位于同一水平面內(nèi)(D)將釋放器先后置于A、B、C點(diǎn)，將光電門置于標(biāo)尺盤的D點(diǎn)，分別測量釋放器內(nèi)的擺錘由A、B、C三點(diǎn)靜止釋放擺到D點(diǎn)的勢能和動(dòng)能2、在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中，某研究小組采用了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)的主要步驟是:在一根不可伸長的細(xì)線一端系一金屬小球，另一端固定于。點(diǎn)，記下小球靜止時(shí)球心的位置。'，在。'處放置一個(gè)光電門，現(xiàn)將小球拉至球心距。'高度為h處由靜止釋放，記下小球通過光電門時(shí)的擋光時(shí)間At(1)如圖乙，用游標(biāo)卡尺測得小球的直徑d=cm。(2)該同學(xué)測出一組數(shù)據(jù)如下：高度h=0.2m,擋光時(shí)間At=0.0052s,設(shè)小球質(zhì)量為m,g=9.8m/s2.計(jì)算小球重力勢能的減小量AEp=，動(dòng)能的增加量AEk=，得出的結(jié)論：，分析誤差產(chǎn)生的原因是 。3、某實(shí)驗(yàn)小組利用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.小鋼球自由下落過程中，計(jì)時(shí)裝置測出小鋼球先后通過光電門A、B的時(shí)間分別為tA、tB，用小鋼球通過光電門A、B的平均速度表示鋼球球心通過光電門的瞬時(shí)速度.測出兩光電門間的距離為h，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，小鋼球所受空氣阻力可忽略不計(jì).（1）先用游標(biāo)卡尺測量鋼球的直徑，讀數(shù)如圖乙所示，鋼球直徑為d=cm；（2）要驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，只要比較 與是否相等；（3）實(shí)驗(yàn)中小鋼球通過光電門的平均速度 （選填“大于”或“小于”）小鋼球球心通過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度，導(dǎo)致動(dòng)能增加量AEk總是稍（選填“大于”或“小于”）重力勢能減少量AEP，且隨小鋼球下落起始高度的增加，誤差越來越 （選填“大”或“小”）。4.（2016東城零模）用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。實(shí)驗(yàn)所用的電為學(xué)生電源，輸出電壓為6V（頻率為50Hz）的交流電和直流電兩種。重錘從高處由靜止開始下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在重錘拖著的紙帶上打出一系列的點(diǎn)，對紙帶上的點(diǎn)痕進(jìn)行測量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟：A.按照圖示的裝置安裝器件B.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的“直流輸出”上C.用天平測出重錘的質(zhì)量D.釋放懸掛紙帶的夾子，同時(shí)接通電源開關(guān)打出一條紙帶E.測量紙帶上某些點(diǎn)間的距離F.根據(jù)測量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動(dòng)能其中沒有必要進(jìn)行的或者操作不當(dāng)?shù)牟襟E，有 。某同學(xué)按照正確的操作選得紙帶如右上圖，其中0是起始點(diǎn)，A、B、C是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打下的3個(gè)點(diǎn)。用毫米刻度尺測量O到A、B、C各點(diǎn)的距離，并記錄在圖中（單位：cm）。C.天平（含祛碼）中,重物的重力勢能變化量C.天平（含祛碼）中,重物的重力勢能變化量AEp=,動(dòng)能變化量加k=該同學(xué)用重錘在OB段的運(yùn)動(dòng)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2,他用AC段的，而動(dòng)能的增平均速度作為打出B點(diǎn)時(shí)對應(yīng)的物體的即時(shí)速度，則OB段重錘重力勢能的減少量為，而動(dòng)能的增加量為（計(jì)算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字，重錘質(zhì)量用m表示），造成上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果不相等的原因主要加量為5.（北京卷，21（2））利用圖2裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)。（1）為驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，需要比較重物下落過程中任意兩點(diǎn)間的A.動(dòng)能變化量與勢能變化量。B,速度變化量和勢能變化量C.速度變化量和高度變化量（2）除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺(tái)（含鐵夾）、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下列器材中，還必須使用的兩種器材是A.交流電源 B.刻度尺（3）實(shí)驗(yàn)中，先接通電源，再釋放重物，得到圖3所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C,測得它們到起始點(diǎn)O的距離分別為hA、hB、hc。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為兀設(shè)重物的質(zhì)量為m。從打0點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程(4)大多數(shù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，重力勢能的減少量大于動(dòng)能的增加量，原因是 。A.利用公式V=gt計(jì)算中午速度B.利用公式V二扇計(jì)算重物速度C存在空氣阻力和摩擦力阻力的影響D.沒有采用多次試驗(yàn)去平均值的方法(5)某同學(xué)想用下述方法研究機(jī)械能是否守恒，在紙帶上選取多個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，測量它們到起始點(diǎn)0的距離h,計(jì)算對應(yīng)計(jì)數(shù)點(diǎn)的重物速度v,描繪V2-h圖像，并做如下判斷：若圖像是一條過原點(diǎn)的直線，則重物下落過程中機(jī)械能守恒，請你分析論證該同學(xué)的判斷是否正確。6、某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，鉤碼A和B分別系在一條跨過定滑輪的軟繩兩端，鉤碼質(zhì)量均為M,在A的上面套一個(gè)比它大一點(diǎn)的環(huán)形金屬塊C,在距地面為h1處有一寬度略比A大一點(diǎn)的狹縫，鉤碼A能通過狹縫，環(huán)形金屬塊C不能通過.開始時(shí)A距離狹縫的高度為h2,放手后，A、B、C從靜止開始運(yùn)動(dòng).(1)利用計(jì)時(shí)儀器測得鉤碼A通過狹縫后到落地用時(shí)11,則鉤碼A通過狹縫的速度為(用題中字母表示).(2)若通過此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，還需測出環(huán)形金屬塊C的質(zhì)量m，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間.若系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，則需滿足的等式為 (用題中字母表示).(3)為減小測量時(shí)間的誤差，有同學(xué)提出如下方案：實(shí)驗(yàn)時(shí)調(diào)節(jié)h1=hfh，測出鉤碼A從釋放到落地的總時(shí)間t,來計(jì)算鉤碼A通過狹縫的速度，你認(rèn)為可行嗎？若可行，寫出鉤碼A通過狹縫時(shí)的速度表達(dá)式;若不可行，請簡要說明理由.、

業(yè)、為、￡（1OZJ）接數(shù)據(jù)采集器K=0r ，件Y7、DIS實(shí)驗(yàn)是利用現(xiàn)代信息技術(shù)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)?！坝肈IS研究機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，小組同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中利用小鐵球從很光潔的曲面上滾下，選擇DIS以圖象方式顯示實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，所顯示的圖象如圖乙所示。圖象的橫軸表示小球距d點(diǎn)（最低點(diǎn)）的高度h，縱軸表示小鐵球的重力勢能EPp、動(dòng)能Ek業(yè)、為、￡（1OZJ）接數(shù)據(jù)采集器K=0r ，件Y光電定滑輪㈤0圖210光電定滑輪㈤0圖2101111|1111|游^20（1）圖乙的圖象中，表示小球的機(jī)械能E、動(dòng)能Ek、重力勢能Ep隨小球距d點(diǎn)的高度h變化關(guān)系的圖線分別是 （按順序填寫相應(yīng)圖線所對應(yīng)的文字）;（2）根據(jù)圖乙所示的實(shí)驗(yàn)圖象，可以得出的結(jié)論是：8、利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖1所示：實(shí)驗(yàn)步驟:A.將氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上，桌面高度不低于1m,將導(dǎo)軌調(diào)至水平。B.用游標(biāo)卡尺測量擋光條的寬度L,結(jié)果如圖2所示，由此讀出L=mm。C.由導(dǎo)軌標(biāo)尺讀出兩光電門中心之間的距離s=cm。D.將滑塊移至光電門1左側(cè)某處，待祛碼靜止不動(dòng)時(shí)，釋放滑塊，要求祛碼落地前擋光條已通過光電門2。E.從數(shù)字計(jì)時(shí)器（圖1中未畫出）上分別讀出擋光條通過光電門1和光電門2所用的時(shí)間A11和A12。F.用天平稱出滑塊和擋光條的總質(zhì)量M,再稱出托盤和祛碼的總質(zhì)量m。用表示直接測量量的字母寫出下列所求物理量的表達(dá)式:（1）在滑塊從光電門1運(yùn)動(dòng)到光電門2的過程中，系統(tǒng)勢能的減少AEp=（重力加速度為g）。

（2）如果強(qiáng)p=，則可認(rèn)為驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。9、某同學(xué)利用透明直尺和光電計(jì)時(shí)器來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)的簡易示意圖如圖甲所示，當(dāng)有不透光物體從光電門間通過時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間。光電門傳感器可測的最短時(shí)間為0.01ms。將擋光效果較好的黑色磁帶（寬度為d）貼在透明直尺上，從一定高度由靜止釋放，并使其豎直通過光電門。某同學(xué)測得各段黑色磁帶通過光電門的時(shí)間△彳與圖中所示的高度差△勺并將部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行了處理，結(jié)果如下表所示。（取g=9.8m/s2,注：表格中M為直尺質(zhì)量）光電門-；黑磁菁；;：計(jì)弟疑：Q5D三Ah/mJ—>0.25光電門-；黑磁菁；;：計(jì)弟疑：Q5D三Ah/mJ—>0.25次數(shù)。(10-ss)產(chǎn)Vi=己Eh=|vvr-^vi-爐hi(m)爐Mg/1.56P23加1.46P3.05^0.,59MHt30g3爐1.3732*0.13^.L23、W4爐1.30P3.4