2019版高考物理一轮复习实验增分专题6验证机械能守恒定律对应演练.docx

实验六 验证机械能守恒定律对应演练迁移运用1.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、带夹子的重锤、天平回答下列问题：(1)为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有_AD_.(填入正确选项前的字母)A刻度尺 B秒表C012 V的直流电源 D012 V的交流电源(2)实验中误差产生的原因有_纸带和打点计时器之间有摩擦；用刻度尺测量长度时读数有误差_.(写出两个原因)解析本实验需测量长度，但不需要计时，选项A正确，B错误；打点计时器需要用交流电源，选项C错误，选项D正确(2)摩擦和长度测量读数问题是产生误差的主要原因2小张同学准备做“验证机械能守恒定律”实验，小李同学准备做“探究加速度与力、质量的关系”实验(1)图甲中A、B、C、D、E表示部分实验器材，小张同学需要在图中选用的器材_AB_；小李同学需在图中选用的器材_BDE_.(用字母表示)(2)小李同学在实验室选齐所需器材后，经正确操作获得如图所示的两条纸带和.纸带_的加速度大(选填“”或“”)，其加速度大小为_2.5_m/s2(2.32.7_m/s2均可)_.解析(1)要采用落体法做“验证机械能守恒定律”实验，需要下落的重物A和计时用的打点计时器B；要做“探究加速度与力、质量关系”实验，需要研究对象小车D，拉动小车的钩码E及计时用的打点计时器B(2)纸带的加速度大小为a1 m/s22.5 m/s2，纸带的加速度大小为a2 m/s21.25 m/s2，因此纸带的加速度大，大小为2.5 m/s2.3(2017上海浦东模拟)用如图甲所示的实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律如图乙给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出)，所用电源的频率为50 Hz，计数点间的距离如图乙所示已知m150 g、m2150 g，则：(结果均保留两位有效数字)(1)在纸带上打下计数点5时的速度v5_2.4_m/s；(2)在打下第0点到打下第5点的过程中系统动能的增量Ek_0.58_J，系统重力势能的减少量Ep_0.60_J；(取当地的重力加速度g10 m/s2)(3)若某同学作出v2h图象如图丙所示，则当地的重力加速度g_9.7_m/s2.解析(1)v5 m/s2.4 m/s，(2)Ek(m1m2)v00.58 J，Epm2gh5m1gh50.60 J.(3)由(m2m1)gh(m1m2)v2知，即图线的斜率k，解得g9.7 m/s2.4利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的_A_.A动能变化量与势能变化量B速度变化量与势能变化量C速度变化量与高度变化量除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是_AB_.A交流电源B刻度尺C天平(含砝码)实验中，先接通电源，再释放重物，得到图乙所示的一条纸带在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC.已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T.设重物的质量为m.从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量Ep_mghB_，动能变化量Ek_m2_.大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是_C_.A利用公式vgt计算重物速度B利用公式v计算重物速度C存在空气阻力和摩擦阻力的影响D没有采用多次实验取平均值的方法某同学想用下述方法研究机械能是否守恒：在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘v2h图象，并做如下判断：若图象是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒请你分析论证该同学的判断依据是否正确解析只需要比较重物下落过程中，任意两点间的动能变化量与势能变化量是否相等，即可验证机械能是否守恒，故选A打点计时器需要接交流电源，故选A；还需要用刻度尺测量重物下落的高度，故还要选B从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少mghB，变化量为mghB；打B点的速度vB，动能Ek，联立解得Ekm2，故动能变化量EkEk0m()2.由于存在空气阻力和摩擦阻力的影响，导致重力势能的减少量大于动能的增加量，产生系统误差，多次实验取平均值无法消除系统误差，故选项C正确在重物下落h的过程中，若阻力Ff恒定，由动能定理得，mghFfh，解得v22(g)h，故v2h图象是一条过原点的直线，但还要看图线的斜率是否在误差允许的范围内接近2g，才能用该法验证机械能守恒定律答案该