机械能二轮综合训练(三)

1、机械能二轮综合训练(三)1.用自由落体法验证机械能守恒定律的实验中：(1)运用公式mgh对实验条件的要求是_；(2)若实验中所用重物的质量m1 kg.打点纸带如图12-56所示，打点时间间隔为0.02 s，则记录B点时，重物速度vB_，重物动能Ek_，从开始下落起至B点时重物的重力势能减少量是_，由此可得出的结论是_；(g取9.8 m/s2)(3)根据纸带算出相关各点的速度v，量出下落距离h，则以为纵轴、以h为横轴画出的图象应是图12-57中的 ()2（8分）某实验小组通过自由落体运动验证机械能守恒定律小组成员选择所需实验仪器，并安装好如图1所示的实验装置（电源已接未画出）开始实验请回答：（1

2、）结合如图1所示的实验装置，该实验还需的实验器材有：刻度尺（2）由如图1装置可知该小组的操作存在不合理的地方，请指出其中两条：重锤未靠近打点计时器，两限位孔未竖直对齐（3）如图2，4条纸带中，哪一条是该小组纠正所有不合理操作后打出的纸带？答：D3(7分)如图所示，某同学在做“探究功与速度变化的关系”的实验当小车在1条橡皮筋的作用下沿木板滑行时，橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条橡皮筋重复实验时，设法使每次实验中橡皮筋所做的功分别为2W、3W.(1)图中电火花计时器的工作电压是_V的交流电(2)实验室提供的器材如下：长木板、小车、橡皮筋、打点计时器、纸带、电源等，还缺少的测量工具是_(3)

3、图中小车上有一固定小立柱，下图给出了4种橡皮筋与小立柱的套接方式，为减小实验误差，你认为最合理的套接方式是_(4)在正确操作的情况下，某次所打的纸带如图所示打在纸带上的点并不都是均匀的，为了测量橡皮筋做功后小车获得的速度，应选用纸带的_部分进行测量(根据纸带中字母回答)，小车获得的速度是_m/s.(结果保留两位有效数字)4.如图所示，两个相同装置：两辆相同的小车并排放在两相同的直轨道上，小车前端系上细线，线的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘。盘里可以分别放不同质量的砂子，小车后端连着纸带，纸带分别穿过固定在轨道上的打点计时器，两个打点计时器并联接在同一接线板上。实验时先接通接线板的电源使两打点计时

4、器同时开始打点，然后同时释放两辆小车，当其中OOE01234561.521.721.932.132.342.541.65OE01234561.952.262.562.873.17有一辆小车快接近导轨末端时，断开接线板的电源，两打点计时器同时停止工作。下图所示为某次实验得到的两条纸带，纸带上的0、1、2、3、4、5、6为所选取的测量点（相邻两点间还有四个打点未画出），两相邻测量点间的距离如图所示，单位为cm。打点计时器所用电源的频率为50Hz。（1）求出号纸带测量点5的速度v5 = m/s；号纸带对应的加速度值为 m/s2。（结果保留两位有效数字）（2）利用此装置，正确平衡摩擦力后，研究质量一定

5、时，加速度与力的关系，是否必须求出两辆小车运动加速度的确切值？ （选填“是”或“否”）；请说明理由： （3）利用此图的其中一个装置，还可以探究做功与物体速度变化的关系。 若用M表示小车及车上砝码的总质量，m表示砂子及盘的总质量，对于改变外力对小车做的功，下列说法正确的是 A通过改变小车运动的距离来改变外力做功时，必须平衡摩擦，必须满足M远大于mB通过改变小车运动的距离来改变外力做功时，不需要平衡摩擦，也不需要满足M远大于mC通过改变小盘里砂子的质量来改变外力做功时，必须平衡摩擦，必须满足M远大于mD通过改变小车上砝码的质量来改变外力做功时，只需平衡摩擦不需要满足M远大于m（4）若在号纸带上标注

6、纸带随小车运动的加速度方向，应该是_（填“OE”，或“EO”）【答案】（1）0.24 0.20-0.21 （2） 否 ， 因两打点计时器同时开始、停止工作，故两小车运动的时间相等，可以用纸带上打点的总位移大小之比表示加速度之比；（3）BC（漏选得1分） （4） EO大于m；如果要通过改变砂子质量来改变做功，因为砂子质量将影响砂子做的功小车速度，所以就需要考虑平衡摩擦力和M远大于m。（4）由于小车做加速运动，则运动方向为E至O。考点：本题考查功能关系、纸带的处理。考点：验证牛顿第二定律5.图中游标卡尺的读数是 mm，螺旋测微器的读数是 mm。用如图丙所示的实验装置验证m1 、m2组成的系统机械能

7、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图丁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个打点（图中未标出），计数点间的距离如图丁所示。已知m1= 50g 、m2=150g ，取g=9.8m/s2，则（结果保留两位有效数字）在纸带上打下记数点5时的速度v = m/s；在05过程中系统动能的增量EK = J，系统势能的减少量EP = J；若某同学作出图象如图戊所示，则当地的重力加速度g= m/s2。【答案】 7.2 ，8.6938.695 ； 2.4 0.58 0.59 9.76.某学习小组利用如图

8、所示的装置验证动能定理。（1）将气垫导轨调至水平，安装好实验器材，从图中读出两光电门中心之间的距离S=_cm；（2）测量挡光条的宽度d，记录挡光条通过光电门1和2所用的时间t1和t2，并从拉力传感器中读出滑块受到的拉力F，为了完成实验，还需要直接测量的一个物理量是_；（3）该实验是否需要满足砝码盘和砝码的总质量远小于滑块、挡光条和拉力传感器的总质量？_ _（填“是”或“否”）6.【答案】（1）50.00 （2）滑块、挡光条和拉力传感器的总质量M （3）否（3）该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，不是将砝码和砝码盘的重力作为小车的拉力，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量【考点

9、】验证动能定理7（10分）如图1所示是三个涉及纸带和打点计时器的实验装置图（1）如图1三个实验装置中，摩擦力对实验结果没有影响的是A；（选“A”或“B”）A甲 B乙 C丙（2）若某同学实验时所用的电源如图2甲所示，则打点计时器应选图2乙中的B（选“A”或“B”）（3）如果操作都正确，则通过装置乙（选填“甲”、“乙”或者“丙”）可打出图3中的纸带（选填“”或者“”）【解析】： 解：（1）在匀变速直线运动的实验中，受到的拉力恒定，摩擦力也恒定，那么物体受到的合力恒定，对实验没有影响，在研究功和速度的关系的实验中，每次实验时受到的拉力加倍，但是摩擦力不加倍，对实验会产生影响，在研究加速度与力质量的关

10、系的实验中，改变车的拉力的时候，摩擦力不变，对实验的计算会产生影响所以没有影响的是A（2）由于电源是学生电源，电磁打点计时器的电压为46V，所以要选择电磁打点计时器，故选：B；（3）分析纸带可以得到，纸带中两端见的距离逐渐增大，说明是加速运动，纸带中两点间的距离相等，说明是匀速运动，实验纸带应该是研究功和速度的关系的实验中得到的，即乙所以通过装置乙可以得到纸带故答案为：（1）A；（2）B；（3）乙，8（6分）（2014秋济南期末）某学习小组利用气垫导轨装置来探究“做功与物体动能改变的关系”，如图1为实验装置示意图利用气垫导轨上的光电门可测出滑块上的细窄挡光片经过时的挡光时间重力加速度为g，气垫

11、导轨水平放置，不计滑轮和导轨摩擦实验步骤如下：a测出挡光条的宽度为d，滑块与挡光条的质量为M；b轻细线的一端固定在滑块上，另一端绕过定滑轮挂上一砝码盘，盘和砝码的总质量为m（mM），细绳与导轨平行；c让滑块静止放在导轨左侧的某一位置，测出挡光片到光电门的距离为x；d释放滑块，测出挡光片经过光电门的挡光时间为t；e改变砝码的质量，保证滑块每次都在同一位置由静止释放，光电门可测得对应的挡光时间（1）滑块经过光电门时速度的计算式v=（用题目中所给的字母来表达）（2）细线的拉力做功可表达为W=mgx，滑块的动能改变表达为Ek=（用题目中所给的字母来表达）（3）我们可以通过测得的多组数据来建立m的关系图

12、象如图2来进行更准确的实验验证，则如图2图象中哪一项更符合真实的实验情况丙10、(12分)如图所示，水平转台高1.25m，半径为0.2m，可绕通过圆心处的竖直转轴转动，转台的同一半径上放有质量均为0.4kg的小物块A、B(可看成质点)，A与转轴间距离为0.1m，B位于转台边缘处，A、B间用长0.1m的细线相连，A、B与水平转台间最大静摩擦力均为0.54N，g取10m/s2。当转台的角速度达到多大时细线上出现张力？当转台的角速度达到多大时A物块开始滑动？若A物块恰好将要滑动时细线断开，求B物块落地时与转动轴心的水平距离。(不计空气阻力)11.某兴趣小组制作了一“石炮”，结构如图所示。测得其长臂的

13、长度l4.8m，石块“炮弹”的质量m10.0 kg，初始时长臂与水平面间的夹角30°。在水平地面上演练，将石块装在长臂末端的开口箩筐中，对短臂施力，使石块升高并获得速度，当长臂转到竖直位置时立即停止转动，石块即被水平抛出，熟练操作后，石块水平射程稳定在x19.2 m。不计空气阻力，长臂和箩筐的质量忽略不计，重力加速度g取10 ms²。求：（1）要达到上述射程人要做多少功；（2）把“石炮”移到离水平地面多高的“城墙”边缘可将水平射程提高50%。来源:学12、（12分）如图所示，斜面AB倾角为=37°， 竖直圆弧轨道BC与斜面AB相切于B点，O点是圆弧轨道的圆心，OC一条竖直线，圆弧轨道的半径R=1m。一个质量M=10kg，从斜面底端A在恒力F的作用下，由静止开始沿斜面AB向上运动，当物体运动到B点时，撤去外力F后，物体沿着圆弧轨道运动，刚好通过圆弧上的C点，最后物体正好落在斜面底端A点。不计一切摩擦和空气阻力，重力加速度g=10m/s2。求：（1）斜面AB的长度；（2）恒力F的大小。 13、（12分）如图所示，“蜗牛状”轨道OAB竖直固定在水平地面BC上，与地面在B处平滑连接。其中“蜗牛状”轨道由内壁光滑的半圆轨道OA和AB平滑连接而成，半圆轨道OA的半径= 0.6 m，半圆轨道AB的