高考物理大一轮复习 第五章 第6讲 实验六 验证机械能守恒定律模拟检测.doc

第五章第6讲 实验六 验证机械能守恒定律1(2015年增城调研)利用如图567所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验图567(1)除打点计时器(含纸带、复写纸)、交流电源、铁架台、导线及开关外，在下面的器材中，必须使用的还有_(选填字母)a大小合适的铁质重锤b体积较大的木质重锤c刻度尺d游标卡尺e秒表(2)图568是实验中得到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重锤质量用m表示，已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为t.从打下o点到打下b点的过程中，重锤重力势能的减少量|ep|_，动能的增加量ek_.图568(3)实验结果总是重力势能的减少量略大于动能的增加量，对于这个误差产生的主要原因是_(4)某同学在纸带上选取计数点后，测量它们到起始点o的距离h，并计算出打相应计数点时重锤的速度v，通过描绘v2h图象去研究机械能是否守恒若实验中重锤所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，从理论上分析，合理的v2h图象是()a bc d【答案】(1)ac(2)mghb(3)空气阻力作用(4)a【解析】(1)实验中为了减小阻力的影响，重锤选择合适的铁质重锤需要测量某点的瞬时速度，则需测量点迹间的距离，所以还需刻度尺打点计时器就是记录时间的器材，所以不需要秒表，实验中不需要游标卡尺故选a、c(2)b点的瞬时速度为：vb，则动能的增加量为：ekmvm2.重锤重力势能的减少量为：|ep|mghb(3)实验结果总是重力势能的减少量略大于动能的增加量，对于这个误差产生的主要原因是由于空气阻力作用(4)若实验中重锤所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，根据动能定理，则有mghfhmv2，解得v2h，可知v2h图线是一条过原点的倾斜直线故选a2(2015年珠海调研)为验证机械能守恒定律，某同学在墙上固定一竖直标尺，让小钢球在标尺附近无初速度释放，并启动数码相机的连拍功能，得到了如图569所示的照片已知相机连拍频率为10张/秒，标尺的单位为cm，当地重力加速率为9.8 m/s2.(1)为获得钢球在b位置的动能，需要求得经b位置时的速度vb下列求法中正确的是_(填序号)，其中t为连拍相邻两张照片的时间间隔图569avbgtbvbcvb(2)运用正确的方法可得钢球在d位置的速率vd_m/s.(取3位有效数字)(3)若要验证钢球在b、d两点的机械能是否相等，除测定vb、vd外还需测量的物理量及符号是_；需验证的等式是_造成本实验产生系统误差的主要原因是_【答案】(1)c(2)3.883.94(3)bd间的高度差hbd(或bd间距离)vvghbd空气阻力做功(或有空气阻力)3(2013年海南卷)某同学用图5610甲所示的实验装置验证机械能守恒定律已知打点计时器所用电源的频率为50 hz，当地重力加速度为g9.80 m/s2.实验中该同学得到的一条点迹清晰的完整纸带如图5610乙所示纸带上的第一个点记为o，另选连续的三个点a、b、c进行测量，图中给出了这3个点到o点的距离ha、hb和hc的值回答下列问题(计算结果保留3位有效数字)：甲 乙图5610(1)打点计时器打b点时，重物速度的大小vb_m/s；(2)通过分析该同学测量的实验数据，他的实验结果是否验证了机械能守恒定律？简要说明分析的依据【答案】(1)3.90(2)验证了机械能守恒定律，因为在误差范围内，重力势能减少量等于动能增加量【解析】(1)重物速度的大小vb m/s3.90 m/s；(2)设重物质量为m，