XX鸭高考物理一轮复习实验验证机械能守恒定律夯基提能作业本

XX鸭版高考物理一轮复习实验考证机械能守恒定律夯基提能作业本XX鸭版高考物理一轮复习实验考证机械能守恒定律夯基提能作业本PAGEXX鸭版高考物理一轮复习实验考证机械能守恒定律夯基提能作业本实验6考证机械能守恒定律1.在“考证机械能守恒定律”的实验中(1)(多项选择)实验室供给了铁架台、夹子、导线、纸带等器械。为达成此实验,除了所给的器械,从图中还必然采纳的实验器械是。(填字母代号)

图1(2)以下方法有助于减小实验偏差的是。

A.在重物的正下方地面铺海绵B.必然从纸带上第一个点开始计算考证机械能能否守恒C.重复多次实验,重物必然从同一地点开始着落D.重物的密度尽量大一些。(3)达成实验后,小明用刻度尺丈量纸带上各点间距离时如图2(乙),已知打点计时器每0.02s打一个点,则B点对应的速度vB=m/s。

图2若H点对应的速度为vH,重物着落的高度为hBH,重物质量为m,当地重力加快度为g,为得出实验结论达成实验,需要比较mghBH与的大小关系(用题中字母表示)。

答案(1)AEF(2)D(3)1.35m-m分析(1)在实验中需要刻度尺丈量纸带上点与点间的距离。纸带上相邻两计时点的时间间隔已知,因此不需要秒表。用电火花计时器时不用学生电源。实验中不需测力和质量,因此不需要弹簧测力计和天平。实验中需要重物。必然采纳的实验器械其名称是重物、电火花计时器、毫米刻度尺。(2)在重物的正下方地面铺海绵可以防备摔坏实验器械,故A不符合题意;不用然要从纸带上第一个点开始计算考证机械能能否守恒,故B不符合题意;重复多次实验时,重物不需要从同一地点开始着落,故C不符合题意;重物着落时遇到的空气阻力、纸带与限位孔之间的摩擦会使实验偏差变大。因此重物的密度尽量大一些,可以减小遇到的阻力的影响,可减少实验偏差,故D符合题意。(3)打B点时对应的速度等于A、C两点间的均匀速度。vB==m/s=1.35m/s;假如机械能守恒,物体减小的重力势能等于增添的动能,则mgh=mv2,即mghAB=m-m。2.某实验小组利用自由落体运动来考证“机械能守恒定律”。(1)已有铁架台、电磁打点计时器、复写纸、导线、纸带、刻度尺、重物,还必然采纳的器械是图甲中的。

甲(2)选好器械后开始实验,以下操作中正确的选项是。

A.先接通计时器电源,后开释纸带B.用手托住重物,由静止开释C.计时器的两个限位孔应处于同一水平直线上(3)某次实验中打出的纸带如图乙所示,1至5是计时器打下的五个点,图中3号点对应的刻度尺读数是cm,打点计时器打3号点时重物的速度是m/s(保存三位有效数字)。

乙答案(1)D(2)A(3)9.001.28~1.30分析(1)该实验中,因为有做自由落体运动的物体重物,则不需要钩码;经过打点计时器来记录物体运动时间,不需要秒表;因为考证机械能守恒定律的公式中可以把物体质量约掉,因此不需要天平;电磁打点计时器需要的是低压沟通电源,因此需要学生电源。应选D。(2)先接通计时器电源,后开释纸带,选项A正确;用手捏住纸带的一端,由静止开释,选项B错误;计时器的两个限位孔应处于同一竖直直线上,选项C错误;应选A。(3)题图乙中3号点对应的刻度尺读数是9.00cm;2、4两点对应的刻度尺读数分别为:6.50cm、11.65cm;则打点计时器打3号点时重物的速度v3==m/s=1.29m/s。3.利用图甲的实验装置可研究重物着落过程中物体的机械能守恒问题。图乙给出的是实验中获得的一条纸带,O点为电火花打点计时器打下的第一个点,分别测出若干连续点A、B、C……与O点的距离如图乙所示。请回答以下问题:(1)(多项选择)以下相关此实验的操作中正确的选项是;

A.重物应选择质量大、体积小的B.实验时采纳的电源为4~6V的低压沟通电源C.重物应凑近打点计时器,先接通电源再松开纸带,让重物带动纸带自由着落(2)打点计时器在打B点时重物的速度为m/s(计算结果保存三位有效数字);

(3)利用图甲的实验装置还可以达成的实验有。

A.研究冲量与动量变化的关系B.研究做功与速度变化的关系C.研究加快度与力、质量的关系答案(1)AC(2)3.88(3)AB分析(1)重物应选择质量大、体积小的,进而减小着落时所受阻力对实验的影响,选项A正确;电火花计时器采纳的电源为220V的沟通电源,选项B错误;重物应凑近打点计时器,先接通电源再松开纸带,让重物带动纸带自由着落,选项C正确;应选A、C。(2)打点计时器在打B点时重物的速度为vB==m/s=3.88m/s。(3)利用题图甲的实验装置打出的纸带可求解某点的速度,获得物体的动量变化及动能变化,依据时间可求解重力的冲量和重力做功,故此装置可以研究冲量与动量变化的关系以及做功与速度变化的关系,应选A、B。4.在“考证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器所用电源频次为50Hz,当地重力加快度的值为9.80m/s2,测得所用重物的质量为1.00kg。若按实验要求正确地选出纸带进行丈量,量得连续三点到第一个点的距离以以下图(相邻计数点时间间隔为0.02s),那么:(1)打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB=;

(2)从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少许是ΔEp=,此过程中物体动能的增添量ΔEk=(取g=9.8m/s2);

(3)经过计算,数值上ΔEpΔEk(填“>”“=”或“<”),这是因为;

(4)实验的结论是。

答案(1)0.98m/s(2)0.49J0.48J(3)>实验中有阻力(4)在偏差赞成范围内机械能守恒分析(1)B点的刹时速度等于AC段的均匀速度,则vB=m/s=0.98m/s;(2)从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少许是ΔEp=mgh=1.00×9.80×0.0501J≈0.49J;动能的增添量ΔEk=m=×1.00×(0.98)2J=0.48J;(3)重力势能的减少许大于动能的增添量,原由是实验中存在阻力;(4)实验的结论是在偏差赞成的范围内机械能守恒。5.利用以以下图装置做“考证机械能守恒定律”实验。(1)(多项选择)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外,在以下器械中,还必然使用的两种器械是。

A.沟通电源B.刻度尺C.天平(含砝码)(2)实验中,先接通电源,再开释重物,获得以以下图的一条纸带。在纸带上采纳三个连续打出的点C,测得它们到初步点O的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加快度为g,打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中,重物的重力势能变化量ΔEP=,动能变化量ΔEk=。

(3)大部分学生的实验结果显示,重物的重力势能的减少许大于动能的增添量,原由是。

A.利用公式v=gt计算重物速度B.利用公式v=计算重物速度C.存在空气阻力和摩擦阻力的影响D.没有采纳多次实验取均匀值的方法(4)某同学想用下述方法研究机械能能否守恒,在纸带上采纳多个计数点,丈量它们到初步点O的距离h,计算打对应计数点时的重物速度v,描述v2-h图像,并做以下判断:若图像是一条过原点的直线,则重物着落过程中机械能守恒。请你分析论证该同学的判断依据能否正确。

答案(1)AB(2)mghB(3)C(4)不正确,还需要近一步判断图像的斜率能否凑近2g分析(1)考证机械能守恒,即考证动能的增添量和重力势能的减小量能否相等,质量可以约去,不需要丈量重物的质量,因此不需要天平,实验中需要沟通电源,需要用刻度尺丈量点迹间的距离,进而计算出重力势能的减小量和动能的增添量并进行比较,应选AB。(2)从打O点到打B点的过程中,重物的重力势能减少许ΔEp=mghB,打B点时重物的刹时速度vB=,则重物的动能的增添量ΔEk=m=m=。(3)试验结果显示,重物的重力势能的减少许大于动能的增添量,原由是存在空气阻力和摩擦阻力的影响,应选C。(4)该同学的判断不正确;依据mgh=mv2得,v2=2gh,可知只有v2-h图像近似是一条过原点的直线且斜率凑近2g才能说明机械能守恒。6.“考证机械能守恒定律”的实验采纳重物自由着落的方法。(1)(多项选择)本实验中,除铁架台、夹子、沟通电源、纸带和重物外,还需采纳的仪器是。

A.秒表B.刻度尺C.天平D.打点计时器(2)在“考证机械能守恒定律”的实验中,以下物理量中需要直接丈量的有。

A.重物的质量B.重力加快度C.重物着落的高度D.与重物着落高度对应的重物的刹时速度(3)在考证机械能守恒定律的实验中,获得一条纸带如图2所示,图中O点为打点计时器打下的第一个点,可以看做重物运动的起点,若重物的质量为1kg,已知打下相邻两点时间间隔为0.02s,g取9.8m/s2,则打点计时器打下B点时,重物的速度vB=m/s。从起点O到打下B点的过程中,重物动能的增添量ΔEk=J,重力势能的减小量ΔEP=J,经过计算发现重物的动能的增添量略小于重力势能的减少许,这是因为。(以上计算结果均保存两位有效数字)

答案(1)BD(2)C(3)0.970.470.48存在空气阻力和摩擦阻力的影响分析(1)在用自由落体“考证机械能守恒定律”时,我们是利用自由着落的重物带动纸带运动,经过打点计时器在纸带上打出的点求得重物动能的增添量及重力势能的减少许,故还需要刻度尺和打点计时器,应选B、D。(2)在“考证机械能守恒定律”的实验中,需要考证的是mgh=mv2,需要用刻度尺丈量重物着落的高度,重物的质量可以丈量也可以不丈量,重力加快度是当地的重力加快度,经过查表可得,故A、B错误,C正确;依据匀变速运动的推论,利用纸带上的丈量数据经过计算可求得与重物着落高度对应的重物的刹时速度,故D错误;应选C。(3)依据匀变速直线运动中中间时辰的速度等于该段时间内的均匀速度可以求出重物在打下B点时的速度vB==m/s≈0.97m/s重力势能的减少许ΔEp=mghB=1×9.8×4.86×10-2J≈0.48J动能的增添量ΔEk=m=×1×0.972J≈0.47J重物带动纸带着落过程中,除了遇到重力还遇到空气阻力和摩擦阻力,从能量转变的角度,因为阻力做功,减少的重力势能除了转变为动能还有一部分转变为内能,因此动能的增添量略小于重力势能的减少许。7.在“考证机械能守恒定律”的实验中,现有的器械为:带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、重锤、天平、毫米刻度尺、50Hz沟通电源。回答以下问题:(1)(多项选择)对于重锤的采纳,以下说法正确的选项是()A.采纳重锤时,重的比轻的好B.采纳重锤时,密度大的比密度小的好C.采纳重锤后要测质量D.重锤所受重力要远大于它所受的空气阻力和打点计时器对纸带的阻力(2)以以下图,开释纸带前的刹时,重锤和手的地点合理的是(填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”)。作这样选择的原由是。

(3)在实验中,因为打点计时器两限位孔不在同一竖直线上,使纸带经过时遇到较大阻力,则结果()A.mgh>mv2B.mgh<mv2C.mgh=mv2D.以上都有可能答案(1)ABD(2)丙实验中要让重锤凑近打点计时器,可以在纸带上记录足够多的点,实验中手提着纸带上端并保持纸带竖直,可以减小纸带与限位孔间的摩擦阻力(3)A分析(1)重锤应采纳质量和密度较大的,增大重力可使阻力的影响相对减小,增大密度可以减小体积,可使空气阻力的影响减小。应选项A、B、D正确。(2)实验中要让重锤凑近打点计时器,可以在纸带上记录足够多的点;实验中手提着纸带上端并保持纸带竖直,可以减小纸带与限位孔间的摩擦阻力,故丙中重锤和手的地点合理。(3)重物带动纸带着落过程中,除了遇到重力还遇到空气阻力和摩擦阻力,从能量转变的角度看,因为阻力做功,减少的重力势能除了转变为动能还有一部分转变为内能,因此重力势能的减小量会大于动能的增添量。应选A。8.小明同学利用以以下图的装置来考证机械能守恒定律,A为装有挡光片的钩码,总质量为M,挡光片的挡光宽度为b,轻绳一端与A相连,另一端高出圆滑轻质定滑轮与质量为m(m<M)的重物B相连。他的做法是:先使劲拉住B,保持A、B静止,测出A的挡光片上端到光电门的距离h;此后由静止开释B,A着落过程中经过光电门,光电门可测出挡光片的挡光时间t,算出挡光片经过光电门的均匀速度,将其视为A着落h(h远大于b)时的速度,重力加快度为g。(1)在A从静止开始着落h的过程中,考证A、B构成的系统机械能守恒的表达式为;绳索拉力对重物B做的功为。(用题目所给物理量的符号表示)

(2)因为光电门所测的均匀速度与A着落h时的刹时速度间存在一个差值Δv,因此系统减少的重力势能系统增添的动能(选填“大于“或“小于”)。

(3)为减小上述Δv对结果的影响,小明同学想到了以下一些做法,此中可行的是。

A.减小挡光片上端到光电门的距离hB.增大挡光片