2015年五年高考真题精编——验证机械能守恒、动能定理实验资料

验证主题60机械能守恒动能定理实验1、(2011海南卷)现在通过实验验证机械能守恒定律。 实验装置如图1所示，在固定有倾斜于水平台的气垫导轨的导轨上的a点具有长方形的带遮光板的滑块，其总质量为m， 左端是用重量轻且光滑的固定滑轮的绳子与质量m的配重连接的遮光片的两个长边在与导轨垂直的导轨上的b点有光电门，测定遮光板通过光电门时的遮光时间t，将从a点到导轨下端的c点的距离设为d，将a和c的高度差设为h， 可以把遮光板的宽度看作b，a和b两点的距离看作s，把遮光板通过光电门的平均速度看作滑块通过b点时的瞬时速度。 用g表示重力加速度。 完成以下填空和绘图(1)从a点解除滑块静止后，在滑块从a点移动到b点的过程中，由滑块、遮光板和锤构成的系统重力势的减少量可以表示为_。 动能的增加量可以表示为. 运动中存在机能时，与s的关系式是=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(2)多次改变光电门的位置，每次将滑块从同一点(a点)下降，测量对应的s和t的值的结果如下表所示以s为横轴，以纵轴，在闪存卡上与图2的位置对应的坐标纸上描绘第1和第5个数据点，从5个数据点构成直线，求出该直线的斜率k=_ _ _ _ _ _ _ _ (剩下3位有效数字)。根据测定的h，d，b，m和m的数值计算直线的斜率，将其与k进行比较，如果其差在实验所允许的范围内，则认为该实验验证了机械能守恒定律。【答案】(1)、(2)在图2.388中表示曲线图如图所示，k=2、(2013海南卷)某同学用图(a )所示的实验装置验证了机械能守恒定律。 已知打点计时器所使用的电源频率为50Hz，当地的重力加速度为g=9.80m/s2。 实验中该学生得到的痕迹清晰的完整纸带如图(b )所示。 将纸带上的最初的点标记为o，选择连续的3点a、b、c进行测量，从这3点到o点的距离hA、hB、hC的值如图所示。 回答以下问题(计算结果保留三位有效数字)(1)打点计时器打出b点时，重物速度的大小vB=m/s(2)通过分析该同学测定的实验数据，他的实验结果验证了机械能守恒定律吗？ 简单说明分析的依据。【答案】(1) 3.90 (2)由于VB2/2=7.61 (m/s ) 2，mv B2/2mghb，所以近似地验证了机械能守恒定律3、【2014广东卷】某同学根据机械能守恒定律，在设计实验中探讨了弹簧弹性势与压缩量的关系如图23(a )所示，将轻量弹簧的下端固定在铁架台上，在上端的托盘上依次追加重物，测量对应的弹簧长度，一部分数据如下表所示，根据数据计算功率因数k=N/m。 (g为9.80m/s2 )砝码质量(g )50100150弹簧长度(cm )8.627.636.66拆下弹簧，将其一端固定在空气弹簧导轨的左侧，如图23(b )所示，调整导轨使滑动单元自由滑动时，通过2个光电门的速度大小。用滑块压缩弹簧，释放记录弹簧压缩量x的滑块，记录滑块离开弹簧后的速度v，释放滑块的过程中，弹簧的弹性电位向下变化。重复的操作，得到v和x的关系后如图23(c )所示。 从图中可以看出，v与x有关。 从上述实验可以得出，对于同一根弹簧，弹性作用力与弹簧成正比。【答案】50N/m(49.550.5)相等动能比例x2 (或压缩量的平方)4、(2013福建卷)是“探索定力工作与动能变化的关系”的实验(装置如甲)。下面的说法哪个是正确的？ (输入选项的开头字符)a .平衡摩擦力，必须用细线把钩线挂在车上b .为了减小系统误差，钩码的质量必须远远高于购物车的质量c .实验时，请将推车靠近打点计时器，从静止中解放出来图乙是实验得到的胶带的一部分，选择o、a、b、c计数点，打点计时器使用的交流频率为50Hz，打b点时的推车瞬时速度的大小为m/s (保留有效数字3位)。【回答】C 0.6535、【2014天津卷】某同学将带滑轮的长板放在实验机上，将绳子的一端接在车上，另一端绕过固定滑轮，加上适当的挂钩绳，在挂钩绳的牵引下驱动车，定量地探讨绳子的拉伸功能与车动能的变化之间的关系组装好的实验装置如图所示。完成这个实验所需的实验器材是什么？实验开始时，他先调节板上固定滑轮的高度，使牵引车的绳子与板平行。 他的目的是以下之一a .确保汽车在运动中不摇晃b .打点计时器在胶带上打出的要点可以弄清楚c .可以保证推车最终能够实现等速直线运动d .平衡摩擦力后，绳子张力可以与车受力相同平衡摩擦力后，如果他用多根钩线牵引小车，小车移动过快，打出的纸带点数少，难以选择合适的点数计算小车的速度，钩线数不变，在此条件下，利用本实验的设备提出解决方案他把钩子的重力作为绳子的张力作用，经过多次试验，发现张力作用总是大于汽车动能的增加。 这种情况可能是由以下哪些原因引起的。a .打开电源的同时释放了购物车b .推车发放时离打点计时器太近了c .阻力因小车重力的板方向分力而不完全均衡d .钩绳均匀加速运动，钩绳重力大于细绳张力【回答】刻度尺、天平(包括重物) D； 购物车中可放适量砝码(或吊钩线) CD；6、(2013重庆卷)我国舰载机在“辽宁舰”上成功舰载后，某课外活动组对利用舰载机进行拦截的力学问题感兴趣。 他们找到了板、钢球、钉、橡胶棒、墨水，制作了图6(1)所示的装置，准备定量研究钢球被橡胶棒挡住前进的距离和挡住前的速度的关系。 为了达到实验的目的，直接测量的物理量是钢球从静止释放时和用橡胶棒阻止前进的距离，需要进一步增加的实验器材。 无视钢球受到的摩擦力和空气阻力，重力加速度是已知的，根据法则(定理)得到钢球阻塞前的速度。【答案】高度(距水平板的高度)标尺机械能守恒(动能)7、(2012海南物理)水平放置的轻弹簧的一端固定，另一端与小滑块接触，但在未粘接的初始状态下，滑块静止在水平气垫导轨上的o点，如图(a )所示。 使用该装置，检查弹簧的弹性电势Ep与压缩时的长度变化量x之间的关系。 首先，按下小滑块的压缩弹簧，以米测量x的数值，然后释放小滑块。 测量小滑块从o点移动到气垫导轨上的其他固定点a为止的时间t。 多次改变x，测量的x值和与其对应的t值如下表所示。 (表中的值根据t值计算)(1)根据表中的数据，在图(b )中的方格纸上画-x射线。(2)回答以下问题：(不要求计算或导出过程