【南方鳳凰臺】2014屆高考物理總復習檢測與評估：實驗六-驗證機械能守恒定律

實驗六:驗證機械能守恒定律1.在“驗證機械能守恒定律”的實驗中,下列物理量中,需要通過計算得到的有()A.重錘的質量B.重力加速度C.重錘下落的高度D.與重錘下落高度對應的重錘的瞬時速度2.在做“探究外力做功與物體動能變化的關系”的實驗時,發(fā)現(xiàn)重錘減少的勢能總是大于重錘增加的動能,造成這種現(xiàn)象的原因是()A.選用的重錘質量過大B.選用的重錘質量過小C.空氣對重錘的阻力和打點計時器對紙帶的阻力D.實驗時操作不夠細,實驗數據測量不準確3.用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律.實驗所用的電源為學生電源,輸出電壓為6V的交變電流和直流電兩種.重錘從高處由靜止開始落下,拖著紙帶通過打點計時器并打出一系列的點,對紙帶上的點的痕跡進行測量,即可驗證機械能守恒定律.下面列舉了該實驗的幾個操作步驟:指出其中操作錯誤的步驟是()A.按照圖示的裝置安裝器件B.將打點計時器接到電源的直流輸出端上C.用天平測量出重錘的質量D.釋放懸掛紙帶的夾子,同時接通電源開關打出一條紙帶乙(1)打B點的時刻,小車的瞬時速度vB=m/s.(結果保留兩位有效數字)(2)本實驗中,若鉤碼下落高度為h1時,合外力對小車所做的功為W1,則當鉤碼下落h2時,合外力對小車所做的功為.(用h1、h2、W1表示)(3)實驗中,該小組同學畫出小車位移s與速度v的關系圖象如圖丙所示.根據該圖線形狀,某同學對W與v的關系作出的猜想,肯定不正確的是.丙A.W∝vB.W∝v2C.W∝D.W∝v36.在用打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗中,使質量為m=1.00kg的重物自由下落,打點計時器在紙帶上打出一系列的點,選取一條符合實驗要求的紙帶如圖所示.O為第一個點,A、B、C為從合適位置開始選取連續(xù)點中的三個點.已知打點計時器每隔0.02s打一個點,當地的重力加速度為g=9.80m/s2.那么:(1)根據圖上所得的數據,應取圖中O點到點來驗證機械能守恒定律.(2)從O點到(1)問中所取的點,重物重力勢能的減少量ΔEp=J,動能增加量ΔEk=J(結果取三位有效數字).(3)若測出紙帶上所有各點到O點之間的距離,根據紙帶算出各點的速度v及物體下落的高度h,則以為縱軸,以h為橫軸畫出的圖象是下圖中的.7.在“驗證機械能守恒定律”的實驗中,選出一條紙帶如下圖所示.其中O點為起始點,A、B、C為三個計數點,打點計時器通過50Hz的交流電源,用毫米刻度尺測得OA=11.13cm,OB=17.69cm,OC=25.9cm.(1)這三個數據中,不符合有效數字要求的是,應該寫成.(2)在計數點A和B之間、B和C之間還各有一個點,重物的質量為1kg,根據以上數據可知,當打點計時器打到B點時,重物的重力勢能比開始下落時減少了J,這時它的動能為J.(取g=9.80m/s2,保留三位有效數字)8.利用氣墊導軌驗證機械能守恒定律,實驗裝置示意圖如圖甲所示.(1)實驗步驟:①將氣墊導軌放在水平桌面上,桌面高度不低于1m,將導軌調至水平.②用游標卡尺測量擋光條的寬度l,結果如圖乙所示,由此讀出l=mm.③由導軌標尺讀出兩光電門中心之間的距離s=cm.④將滑塊移至光電門1左側某處,待砝碼靜止不動時,釋放滑塊,要求砝碼落地前擋光條已通過光電門2.⑤從數字計時器(圖甲中未畫出)上分別讀出擋光條通過光電門1和光電門2所用的時間Δt1和Δt2.⑥用天平稱出滑塊和擋光條的總質量M,再稱出托盤和砝碼的總質量m.(2)用表示直接測量量的字母寫出下列所示物理量的表達式:①滑塊通過光電門1和光電門2時瞬時速度分別為v1=和v2=.②當滑塊通過光電門1和光電門2時,系統(tǒng)(包括滑塊、擋光條、托盤和砝碼)的總動能分別為Ek1=和Ek2=.③在滑塊從光電門1運動到光電門2的過程中,系統(tǒng)勢能的減少ΔEp=(重力加速度為g).(3)如果ΔEp=,則可認為驗證了機械能守恒定律.9.某同學利用透明直尺和光電計時器來驗證機械能守恒定律,實驗的簡易示意圖如圖,當有不透光物體從光電門間通過時,光電計時器就可以顯示物體的擋光時間.所用的光電門傳感器可測的最短時間為0.01ms.將擋光效果好、寬度為d=3.8×10-3m的黑色磁帶貼在透明直尺上,從一定高度由靜止釋放,并使其豎直通過光電門.某同學測得各段黑色磁帶通過光電門的時間Δti與圖中所示的高度差Δhi,并將部分數據進行了處理,結果如下表所示.(取g=9.8m/s2,注:表格中M為直尺質量) Δti(×10-3s) vi=(m·s-1)ΔEki=M-

實驗五:探究動能定理實驗六:驗證機械能守恒定律1.D2.C3.BD4.BC5.(1)0.40(2)W1(3)AC解析:(1)由題意知T=5×s=0.1s.vB=vAC==×10-2m/s=0.40m/s.(2)若鉤碼下落h1時,合外力做功W1=mgh1,當鉤碼下落h2時,合外力做功W2=mgh2,故W2=W1.(3)由于W=F合s,且F合為定值,因此W∝s,由圖象知s與v不成正比,所以W∝v不成立;根據圖象當s增大時,v增大,合外力做的功W也會增大,故W∝不正確.6.(1)B(2)1.881.84(3)A7.(1)25.9cm25.90cm(2)1.731.708.(1)②9.30③60.00(答案在59.96~60.04之間的,也對)(2)①②(M+m)(M+m)③mgs(3)Ek2-Ek19.(1)在極短時間內或極短位移內的平均速度可以認為近似等于瞬時速度(2)4.223.97M4.02M(3)見解析(4)C解析:(2)v5==m/s=4.22m/s.ΔEk5=M-M=M×4.222-M×3