高三物理一轮复习 第5章 机械能 实验8 验证机械能守恒定律课后限时训练

我们在这里，召开私营企业家联谊会，借此机会，我代表成都市渝中工商局、渝中区私营企业协会，祝各位领导新年快乐、工作愉快、身体健康，祝各位企业家事业兴旺实验8 验证机械能守恒定律(建议用时：40分钟)1如图3所示，在做“验证机械能守恒定律”实验时，下列实验器材需要的是()图3A停表 B量角器 C打点计时器 D弹簧C验证机械能守恒定律需要测量下落高度和速度，要用打点计时器记录位置和时间故选C项2(2016浙江4月学考)(1)在下列学生实验中，需要用到打点计时器的实验有_(填字母)A“探究求合力的方法”B“探究加速度与力、质量的关系”C“探究做功与物体速度变化的关系”D“探究作用力与反作用力的关系”(2)做“验证机械能守恒定律”的实验已有铁架台、铁夹、电源、纸带、打点计时器，还必须选取的器材是图中的_(填字母)ABCD某同学在实验过程中，在重锤的正下方地面铺海绵；调整打点计时器的两个限位孔连线为竖直；重复多次实验以上操作可减小实验误差的是_(填序号). 【导学号：81370222】【解析】(1)“探究加速度与力、质量的关系”和“探究做功与物体速度变化的关系”两个实验都要测量纸带，计算得到物体的速度，都要用打点计时器“探究求合力的方法”、“探究作用力与反作用力的关系”，主要测量力的大小和方向，不需要打点计时器所以选B、C.(2)验证机械能守恒定律需要重锤，还需要毫米刻度尺测量纸带上点距，所以选B、D.调整打点计时器的两个限位孔连线为竖直可以减小阻力，使增加的动能更加接近减少的重力势能，重复多次实验可减小实验误差，所以选、.【答案】(1)BC(2)BD3如图4所示，在利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中，电源的频率为50 Hz，依次打出的点为0、1、2、3、4、n.则：图4(1)如用第2点到第6点之间的纸带来验证，必须直接测量的物理量为_、_、_，必须计算出的物理量为_、_，验证的表达式为_(2)下列实验步骤操作合理的排列顺序是_(填写步骤前面的字母)A将打点计时器竖直安装在铁架台上B接通电源，再松开纸带，让重物自由下落C取下纸带，更换新纸带(或将纸带翻个面)重新做实验D将重物固定在纸带的一端，让纸带穿过打点计时器，用手提着纸带E选择一条纸带，用刻度尺测出重物下落的高度h1、h2、h3、hn，计算出对应的瞬时速度v1、v2、v3、vnF分别算出mv和mghn，在实验误差允许范围内看是否相等【解析】(1)要验证从第2点到第6点之间的纸带对应重物的运动过程中机械能守恒，应测出第2点到第6点的距离h26，必须测出第1点到第3点之间的距离h13和第5点到第7点之间的距离h57，必须计算出第2点和第6点的瞬时速度v2和v6，机械能守恒的表达式为mgh26mvmv.(2)实验操作顺序为ADBCEF.【答案】(1)第2点到第6点之间的距离h26第1点到第3点之间的距离h13第5点到第7点之间的距离h57第2点的瞬时速度v2第6点的瞬时速度v6mgh26mvmv(2)ADBCEF4在“验证机械能守恒定律”的实验中，现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、重锤、天平、毫米刻度尺、50 Hz交流电源回答下列问题：(1)关于重锤的选用，以下说法正确的是()A选用重锤时，重的比轻的好B选用重锤时，密度大的比密度小的好C选用重锤后要称质量D重锤所受重力要选大于它所受的空气阻力和打点计时器对纸带的阻力(2)如图5所示，释放纸带前的瞬间，重锤和手的位置合理的是_(选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”)作这样选择的原因是_甲乙丙丁图5(3)在实验中，由于打点计时器两限位孔不在同一竖直线上，使纸带通过时受到较大阻力，则结果()Amghmv2BmghEk，其原因在于纸带与限位孔之间有摩擦或空气阻力对实验也带来影响【答案】(1)15.715.70(2)1.23 m1.20 m大于有阻力做负功6在验证机械能守恒定律的实验中，某同学利用图7甲中器材进行实验，正确地完成实验操作后，得到一条点迹清晰的纸带，如图乙所示在实验数据处理中，某同学取A、B两点来验证实验已知打点计时器每隔0.02 s打一个点，g取9.8 m/s2，图中测量结果记录在下面的表格中图7项目x1/cmA点瞬时速度/(ms1)x2/cmB点瞬时速度/(ms1)A、B两点间距离/cm数据3.920.9812.8050.00(1)观察纸带，可知连接重物的夹子应夹在纸带的_端(选填“左”或“右”)；(2)将表格中未填项目填写完整；(3)若重物和夹子的总质量为0.6 kg，那么在从A到B运动过程中，动能的增加量为_ J，重力势能的减少量为_ J.【解析】(1)重物刚开始运动时，速度较小，点迹比较密集，故夹子应夹在纸带的左端；(2)vB3.20 m/s；(3)动能的增加量为Ekmvmv2.78 J