2011届高三物理一轮复习 验证机械能守恒定律同步练习26

用心 爱心 专心1 验证机械能守恒定律验证机械能守恒定律 1 1 下列关于下列关于 验证机械能守恒定律验证机械能守恒定律 实验的实验误差的说法中 正确的是实验的实验误差的说法中 正确的是 A A 重物质量的称量不准会造成较大误差 重物质量的称量不准会造成较大误差 B B 重物质量选用得大些 有利于减小误差 重物质量选用得大些 有利于减小误差 C C 重物质量选用得较小些 有利于减小误差 重物质量选用得较小些 有利于减小误差 D D 纸带下落和打点不同步会造成较大误差 纸带下落和打点不同步会造成较大误差 解析 从需要验证的关系式解析 从需要验证的关系式ghghn n 看 与质量无关 看 与质量无关 A A 错误 当重物质量大一些错误 当重物质量大一些 v vn n2 2 2 2 时 时 空气阻力可以忽略 空气阻力可以忽略 B B 正确 正确 C C 错误 纸带先下落而后打点 此时 纸带上最初两点错误 纸带先下落而后打点 此时 纸带上最初两点 的点迹间隔较正常时略大 用此纸带进行数据处理 其结果是重物在打第一个点时的点迹间隔较正常时略大 用此纸带进行数据处理 其结果是重物在打第一个点时 就有了初动能 因此重物动能的增加量比重物重力势能的减少量大 就有了初动能 因此重物动能的增加量比重物重力势能的减少量大 D D 正确 正确 答案 答案 BDBD 2 2 在 在 验证机械能守恒定律验证机械能守恒定律 的实验中 已知打点计时器所用电源的频率为的实验中 已知打点计时器所用电源的频率为 5050 HzHz 查得当地重力加速度查得当地重力加速度g g 9 809 80 m sm s2 2 测得所用的重物的质量为 测得所用的重物的质量为 1 001 00 kg kg 实验中得到实验中得到 一一 条点迹清晰的纸带条点迹清晰的纸带 如图实 如图实 2 2 9 9 所示所示 把第一个点记作 把第一个点记作O O 另选连续的四个点 另选连续的四个点 A A B B C C D D作为测量的点 经测量知道作为测量的点 经测量知道A A B B C C D D各点到各点到O O点的距离分别为点的距离分别为 62 9962 99 cm 70 18cm 70 18 cm 77 76cm 77 76 cm 85 73cm 85 73 cm cm 根据以上数据 可知重物由根据以上数据 可知重物由O O点运动到点运动到C C点 重点 重 力力 势能的减少量等于势能的减少量等于 J J 动能的增加量等于 动能的增加量等于 J J 取三位有效数字取三位有效数字 图实 图实 2 2 9 9 解析 根据测量数据 重物从解析 根据测量数据 重物从O O点运动到点运动到C C点下落的高度点下落的高度h h 0 77760 7776 m m 故重力势 故重力势 能减少量能减少量 E Ep p mghmgh 1 00 9 80 0 77761 00 9 80 0 7776 J J 7 627 62 J J 重物动能的增加量重物动能的增加量 E Ek k mvmvC C2 2 mvmv0 02 2 1 1 2 2 1 1 2 2 根据实验情况 重物在根据实验情况 重物在O O点的速度点的速度v v0 0 0 0 C C点的速度点的速度v vC C等于重物从等于重物从B B点到点到D D点这点这 一段时间一段时间 t t 2 2 s s 内的平均速度 由实验数据可得内的平均速度 由实验数据可得 1 1 5 50 0 v vC C m sm s 3 88753 8875 m sm s B BD D t t 0 0 8 85 57 73 3 0 0 7 70 01 18 8 2 2 1 1 5 50 0 重物的动能增加量重物的动能增加量 用心 爱心 专心2 E Ek k mvmvC C2 2 1 00 3 8875 1 00 3 88752 2 J J 7 567 56 J J 1 1 2 2 1 1 2 2 答案 答案 7 627 62 7 567 56 3 3 关于验证机械能守恒定律实验 下面列出一些实验步骤 关于验证机械能守恒定律实验 下面列出一些实验步骤 A A 用天平称出重物和夹子质量 用天平称出重物和夹子质量 B B 将重物系在夹子上 将重物系在夹子上 C C 将纸带穿过打点计时器的限位孔 上端用手提着 下端夹上系住重物的夹子 再 将纸带穿过打点计时器的限位孔 上端用手提着 下端夹上系住重物的夹子 再 把纸带向上拉 让夹子靠近打点计时器 处于静止状态把纸带向上拉 让夹子靠近打点计时器 处于静止状态 D D 把打点计时器接在学生电源的交流输出端 把输出电压调到 把打点计时器接在学生电源的交流输出端 把输出电压调到 6 6 V V 电源不接通电源不接通 E E 把打点计时器用铁夹固定放到桌边的铁架台上 使两个限位孔在同一竖直面内 把打点计时器用铁夹固定放到桌边的铁架台上 使两个限位孔在同一竖直面内 F F 在纸带上选取两个点 进行测量并记录数据 在纸带上选取两个点 进行测量并记录数据 G G 用秒表测出重物下落的时间 用秒表测出重物下落的时间 H H 接通电源 待计时器打点稳定后释放纸带 接通电源 待计时器打点稳定后释放纸带 I I 切断电源 切断电源 J J 更换纸带 重新进行两次实验 更换纸带 重新进行两次实验 K K 在三条纸带中选出较好的一条 在三条纸带中选出较好的一条 L L 进行计算 得出结论 完成实验报告 进行计算 得出结论 完成实验报告 M M 拆下导线 整理器材 拆下导线 整理器材 对于本实验以上步骤中 不必要的有对于本实验以上步骤中 不必要的有 正确步骤的合理顺序是 正确步骤的合理顺序是 填写代表字母填写代表字母 解析 根据实验原理和操作步骤可知不必要的有解析 根据实验原理和操作步骤可知不必要的有 A A G G 正确步骤的合理顺序是 正确步骤的合理顺序是 E E D D B B C C H H I I J J K K F F L L M M 答案 答案 A A G G EDBCHIJKFLMEDBCHIJKFLM 4 4 用落体法 用落体法 验证机械能守恒定律验证机械能守恒定律 的实验中 的实验中 g g取取 9 89 8 m sm s2 2 1 1 运用公式运用公式mvmv2 2 mghmgh时对实验条件的要求是时对实验条件的要求是 为此目的 所选 为此目的 所选 1 1 2 2 择的纸带第择的纸带第 1 1 2 2 两点间的距离应接近两点间的距离应接近 2 2 若实验中所用重物质量若实验中所用重物质量m m 1 1 kgkg 打点纸带如图实 打点纸带如图实 2 2 1010 所示 打点时间间隔所示 打点时间间隔 为为 0 020 02 s s 则记录 则记录B B点时 重物速度点时 重物速度v vB B 重物动能 重物动能E Ek k 从开始 从开始 下落起至下落起至B B点 重物的重力势能减小量是点 重物的重力势能减小量是 由此可得出的结论是 由此可得出的结论是 图实 图实 2 2 1010 用心 爱心 专心3 3 3 根据纸带算出各点的速度根据纸带算出各点的速度v v 量出下落距离 量出下落距离h h 则以 则以为纵轴 以为纵轴 以h h为横轴画出为横轴画出 v v2 2 2 2 的的 图象应是图实 图象应是图实 2 2 1111 中的中的 图实 图实 2 2 1111 解析 解析 1 1 自由下落的物体在第一个自由下落的物体在第一个 0 020 02 s s 内 下落距离内 下落距离 h h gtgt2 2 2 2 mmmm 1 1 2 2 2 2 v vB B m sm s 0 590 59 m sm s h hA AC C 2 2T T 3 31 1 4 4 7 7 8 8 1 10 0 3 3 2 2 0 0 0 02 2 E Ek k mvmvB B2 2 1 0 59 1 0 592 2 J 0 174J 0 174 J J 1 1 2 2 1 1 2 2 E Ep p mghmgh 1 9 8 17 9 101 9 8 17 9 10 3 3 J 0 175 J 0 175 J J 答案 答案 1 1 自由下落的物体自由下落的物体 2 2 mmmm 2 0 59 2 0 59 m sm s 0 1740 174 J J 0 1750 175 J J 在实验误差允许的范围内 动能的增加量等于重在实验误差允许的范围内 动能的增加量等于重 力势力势 能的减少量能的减少量 3 C 3 C 5 5 光电计时器是物理实验中经常用到的一种精密计时仪器 它由光电门和计时器两部 光电计时器是物理实验中经常用到的一种精密计时仪器 它由光电门和计时器两部 分组成 光电门的一臂的内侧附有发光装置分组成 光电门的一臂的内侧附有发光装置 发射激光的装置是激光二极管 发出的发射激光的装置是激光二极管 发出的 光束很细光束很细 如图实 如图实 2 2 1212 中的中的A A和和A A 另一臂的内侧附有接收激光的装置 如 另一臂的内侧附有接收激光的装置 如 图实 图实 2 2 1212 中的中的B B和和B B 当物体在它们之间通过时 二极管发出的激光被物体挡 当物体在它们之间通过时 二极管发出的激光被物体挡 住 接收装置不能接收到激光信号 同时计时器就开始计时 直到挡光结束光电计住 接收装置不能接收到激光信号 同时计时器就开始计时 直到挡光结束光电计 时器停止计时 故此装置能精确地记录物体通过光电门所用的时间 现有一小球从时器停止计时 故此装置能精确地记录物体通过光电门所用的时间 现有一小球从 两光电门的正上方开始自由下落 如图实 两光电门的正上方开始自由下落 如图实 2 2 1212 所示 所示 图实 图实 2 2 1212 1 1 若要用这套装置来验证机械能守恒定律 则要测量的物理量有若要用这套装置来验证机械能守恒定律 则要测量的物理量有 用心 爱心 专心4 每个物理量均用文字和字母表示 如高度每个物理量均用文字和字母表示 如高度H H 2 2 验证机械能守恒定律的关系式为验证机械能守恒定律的关系式为 解析 本实验是围绕机械能守恒定律的验证设计的 关键是速度的测定 本题改打解析 本实验是围绕机械能守恒定律的验证设计的 关键是速度的测定 本题改打 点计时器测量速度为光电门测量 由于本装置可记录小球通过光电门的时间点计时器测量速度为光电门测量 由于本装置可记录小球通过光电门的时间 t t 则将小球的直径则将小球的直径D D除以除以 t t 即可求出小球经过光电门的速度 若再测出两光电门间相 即可求出小球经过光电门的速度 若再测出两光电门间相 距的高度距的高度H H 即可验证机械能守恒定律 即可验证机械能守恒定律 1 1 需要测量的物理量有 小球直径需要测量的物理量有 小球直径D D 两光电门间的竖直高度 两光电门间的竖直高度H H 小球通过上 下 小球通过上 下 两光电门的时间两光电门的时间 t t1 1 t t2 2 则小球通过上 下两光电门处的速度分别为则小球通过上 下两光电门处的速度分别为 D D t t1 1 D D t t2 2