高三物理能量守恒定律和能源精华试题

1、能量守恒定律和能源KHQHZY课后强化作业基础夯实.在“验证机械能守恒定律”的实验中，下列物理量中要用工具测量和通过计算得到的 有()A.重锤的质量.重力加速度C.重锤下落的高度D.与重锤下落高度对应的重锤瞬时速度答案：CD解析：通过实验原理可知，重锤下落高度要用毫米刻度尺直接量出，下落这一高度时对应的速度用平均速度求出，故需用工具测量的是C,通过计算得到的是 D.2.在“验证机械能守恒定律”的实验中(1)实验的研究对象是 .(2)供选择的重物有以下四个应选择()A.质量为100g的钩码B.质量为10g的祛码C.质量为200g的木球D.质量为10g的塑料球(3)给打点计时器提供的电源如下，应选

2、择()4节干电池3节蓄电池C.学生电源4V6V,交流输出D.学生电源4V6V,直流输出答案：(1)带纸带夹的重锤(2)A (3)C.在利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中：(1)打点计时器所接交流电的频率为50Hz,甲、乙两条实验纸带如图所示，应选 纸带好.23 4 Vol 2I13TL9 HT-屏弁 单惧皿甲4(2)若通过测量纸带上某两点间距离来计算某时刻的瞬时速度，进而验证机械能守恒定 律.现已测得2、4两点间距离为 &,0、3两点间距离为S2,打点周期为T,为了验证0、3两 点间机械能守恒，则 Si、S2和T应满足的关系为 .2答案：甲（2）T2=J- 8gs2解析：（1）由于甲图

3、中1、2两点间的距离（1.9mm）接近于2mm,故选甲图.（哈师大附中0809学年高一下学期期中）在当地重力加速度为 9.8m/s2的实验室内进 行验证机械能守恒定律的实验中，所用电源的频率为50Hz. 一同学选择了一条理想纸带，用刻度尺测量时各计时点位置对应刻度尺上的读数如图所示.图中O是自由落体的初始第一点，A、B、C、D是纸带上连续的几个点，图中数值的单位为厘米.根据实验并结合纸带回答下列问 题：（o才 p f it 06两 戒1耳 71冠73 .实验时要从几条纸带中挑选第一、二两点间的距离接近 并且点迹清晰的纸带进 行测量；若重锤质量为 mkg,则重锤从开始下落到 B点时，减少的重力势

4、能为 J;（数字部 分保留三位有效数字）若重锤质量为 mkg,则重锤到B点时，重锤的动能为 J_（数字部分保留三位有效 数字）答案：2mm 6.88m 6.82m.（辽宁实验中学0809学年高一下学期期中）在“验证机械能守恒定律”的实验中：所 用电源的频率为 50Hz.某同学选择了一条理想的纸带，用刻度尺测得各计数点到O的距离（单位：mm）如图所示，图中 O点是打点计时器打出的第一个点，A B、C、D、E分别是每打两个点取出的计数点.0125.0 195.0 20,5381.549H.O 单伸：mm（1）从下列器材中选出实验所必须的，其编号为 .A .打点计时器（包括纸带）B .重锤 C.天平

5、D.毫米刻度尺E,秒表（或停表）F.运动小车（2）若重锤的质量为 mkg ,则重锤从开始下落到打B点时，减少的重力势能是 J,从重锤下落到打 B 点时增加的动能是 J ,得到的结论是.（取g=9.8m/s2,结果保留三位有效数字 ）答案：（1）ABD （2）1.91 m 1.88m 在实验误差允许的范围内，重锤的机械能守恒.在利用打点计时器验证自由下落物体机械能守恒的实验中，设物体在打O点时释放,打点计时器打 A点时物体速度为v,如图所示，一同学在实验报告中填写如下： vv = 2.36m/s,h= 28,76cm,万=2.785m%2, gh= 2.718m2/s2.由以上数据说明在误差范围

6、内相 等，故机械能守恒.老师批阅：“数据非实验所得！”老师作此批阅的理由是什么？答案：在本实验中，由于空气阻力和摩擦力不可避免，所以重力势能的减少量大于动能的增加量，或者说物体下落的实际加速度avg,所以实验所测数据的实际结果应是Tv2gh,而不是这位同学的2V2gh.能力提升.在研究重物自由下落过程中机械能守恒的实验中，得到如图所示的一条纸带，该纸带 上最初打出的几个点不清楚，纸带上留下的是后面的一些点.算出打下B、C两点时，重物速度分别是vb、vc,量得B、C两点间的距离为h,那么验证机械能守恒的表达式可写为（）A . gh = vC- vBgh = 2vC 2VBvc= vb+ aT2

7、.2vb+ vc= 2gh答案：B解析：从B-C的过程 正p减=mgh,AEk 增=2mvC ；mvB,所以需验证的表达式为 mgh = gmvCmvB.即 gh = %C1vB.（福建厦门六中0809学年高一下学期期中）在验证机械能守恒定律的实验中，质量为 m= 1.00kg的重锤拖着纸带下落，在此过程中，打点计时器在纸带上打出一系列的点.在纸带上选取五个连续的点 A、B、C、D和E,如图所示.其中 O为重锤开始下落时记录的点，各 点到O点的距离分别是 31.4mm、49.0mm、70.5mm、95.9mm、124.8mm.当地重力加速度 g =9.8m/s2.本实验所用电源的频率 f=50

8、Hz.(结果保留三位有效数字)(1)打点计时器打下点 B时，重锤下落的速度 vb=m/s,打点计时器打下点D时,重锤下落的速度 vD =m/s.(2)从打下点B到打下点D的过程中，重锤重力势能减小量AEp=J,重锤动能增力口量 A Ek=J.(3)在误差允许范围内，通过比较 就可以验证重锤下落过程中机械能守恒了.(4)设重锤在下落过程中受到恒定不变的阻力F,则可根据本实验数据求得阻力F的表达式为(用题中所给字母 m, g, &,也，f表示).答案：(1)0.9751.36 (2)0.459 0.447(3)重力势能的减小量和动能的增加量相等(4)mg m(s2 s1)f2.如图甲所示，用包有白

9、纸的质量为1.00kg的圆柱棒替代纸带和重物，蘸有颜料的毛笔固定在电动机上并随之转动，使之替代打点计时器.当烧断悬挂圆柱棒的线后，圆柱棒竖直 自由下落，毛笔就在圆柱棒表面的纸上画出记号，如图乙所示，设毛笔接触棒时不影响棒的 运动.测得记号之间的距离依次为26.0mm、42.0mm、58.0mm、74.0mm、90.0mm、106.0mm ,已知电动机铭牌上标有“ 1440r/min”的字样，由此验证机械能守恒.根据以上内容，回答下 列问题：(1)毛笔画相邻两条线的时间间隔T=s,图乙中的圆柱棒的 端是悬挂端(填“左”或“右”).(2)根据乙所给的数据，可知毛笔画下记号 C时，圆柱棒下落的速度

10、vc =m/s；画下记号D时，圆柱棒下落的速度 vD=m/s；记号C、D之间圆柱棒的动能的变化量为J,重力势能的变化量为 J(g=9.8m/s2).由此可得出的结论是 .(结果保留两位有效数字)答案：(1)丁=；= 龄s= 0.042s,左端相邻笔迹间间距大，故左端是悬挂端.一 3(58.0 + 42.0) X 10(2)vc=0.042 x 2m/s=12m/s，,_ _ _、/ 3(58.0 +74.0) X 10vd= c c/c、/ c m/s = 1.6m/s, 0.042X 2122. 一八-一 .A!k = 2m(VD vc)=0.53J, AEp=mg CD =0.57J, 在

11、误差允许范围内，圆柱体的机械能是守恒的.4.用落体法“验证机械能守恒定律”的实验中，根据纸带算出相关的速度V,量出下落2距离h,则以为纵轴，以h为横轴，画出的图象应是下图中的哪一个？其斜率又表示什么？*HCI*答案：C其斜率表示重力加速度 g解析：对于自由落体运动，由静止开始下落高度 h后，重力势能减少mgh,动能增加(mv2,应满足 mgh = )mv2,即Jv2=gh.5.图中甲、乙两图都是利用“验证机械能守恒定律”的实验来测量当地的重力加速度g值的装置示意图.已知打点计时器的打点频率为50Hz.甲乙门(1)这两图相比较，用哪个图所示的装置实验较好？简单说明理由.(2)上图中的丙是采用较好

12、的装置并按正确的实验步骤进行实验打出的一条纸带，其中O点为打点的第一个点，标为 1 ,后面依次打下的一系列点迹分别为2、3、4、5.经测量，第15至17点间的距离为11.69cm,第1至第16点间的距离为43.83cm,则打下第16个点时， 重物下落的速度大小为 m- s.在实验误差允许的范围内，可认为重物在下落的过程中r i r r、入 （ 、 ，i 、一 ， 、 - 2 2 2 2 ,-2机械能守恒，由此求得重力加速度值为g =m- s （要求彳留3位有效数字）.答案：甲图 2.92m s 1 9.74m s 2解析：（1）用甲图所示的装置实验较好.因为用夹子固定，可以避免乙图由于手的抖动而 造成纸带上的第1个点迹被拖长和位置不确定的现象.另外由于用夹子固定纸带，便于纸带调整到竖直方向，以避免纸带与打点计时器（限位孔）之间产生较大的摩擦，而乙图中用手握住 纸带，难于做到这一点.(2