2019届高考物理一轮复习第五章机械能其守恒定律实验六验证机械能守恒定律随堂检测新人教版

实验六考证机械能守恒定律1．(2018·河北邯郸摸底)某同学安装如图甲所示的实验装置考证机械能守恒定律．此实验中，应该是让重物做__________运动，________(填“需要”或“不需要”)测出重物的质量．(2)打点计时器所用沟通电的频次为

50Hz，该同学选用如图乙所示的一段纸带，对

BD段进行研究．求得

B点对应的速度

vB＝________m/s(

保存两位有效数字

)，若再求得

D点对应的速度为

vD，测出重物着落的高度为

hBD，则还应计算

________与______大小能否相等

(填字母表达式)．但该同学在上述实验过程中存在显然的问题．安装实验装置时存在的问题是_________________________________；研究纸带时存在的问题是_________________________________________，实验偏差可能较大．分析：(1)由实验原理知，应让重物在松开手后做自由落体运动；依据机械能守恒，mg12－2gh1v22(21)，整理后，得＝(2－1)，因此不需要丈量质量．22(2)B点速度等于AC段的均匀速度，vACm/s；依据实验原理知，还应计算12BTD2BBD(3)重物距离桌面太近，会落到桌面上；B、D时间间隔很短，实验偏差较大．122答案：(1)自由落体不需要(2)0.192(vD－vB)ghBD(3)重物会落在桌面上(或“纸带打点很短”等与此近似的答案)B、D两点时间间隔很短2．(2018·广州执信中学模拟)如图甲所示的装置叫做阿特伍德机，是英国数学家和物理学家阿特伍德创制的一种有名力学实验装置，用来研究匀变速直线运动的规律．某同学对该装置加以改良后用来考证机械能守恒定律，如图乙所示．实验时，该同学进行了以下操作：①将质量均为M(A的含挡光片，B的含挂钩)的重物用绳连结后，跨放在定滑轮上，处于静止状态，丈量出____________(填“A的上表面”“A的下表面”或“挡光片中心”)到光电门中心的竖直距离h.②在B的下端挂上质量为m的物块C，让系统(重物A、B以及物块C)中的物体由静止开始运动，光电门记录挡光片挡光的时间为t.③测出挡光片的宽度d，计算相关物理量，考证机械能守恒定律．假如系统(重物A、B以及物块C)的机械能守恒，应知足的关系式为______________(已知重力加快度为g)．惹起该实验系统偏差的原由有________________________(写一条即可)．考证明验结束后，该同学突发奇想：假如系统(重物A、B以及物块C)的机械能守恒，不停增大物块C的质量，重物B的加快度a也将不停增大，那么a与之间有如何的定量mm关系？a随m增大会趋于一个什么值？请你帮该同学解决：①写出a与之间的关系式：________________(还要用到和)．mMga的值会趋于____________．分析：(1)①实验时，丈量出挡光片中心到光电门中心的竖直距离h.d(2)重物A经过光电门时的速度为v＝t；则假如系统(重物A、B以及物块C)的机械能mgh＝21(2M＋m)d2守恒，应知足的关系式为t.惹起该实验系统偏差的原由：绳索有必定的质量，滑轮与绳索之间有摩擦，重物运动遇到空气阻力等．①依据牛顿第二定律可知mg＝(m＋2M)a，解得：＝mg＝g.a2M＋m2Mm＋1②当m增大时，式子的分母趋近于1，则a的值会趋于重力加快度g.答案：(1)①挡光片中心(2)＝1(2＋)d2mgh2Mmt2绳索有必定的质量、滑轮与绳索之间有摩擦、重物运动遇到空气阻力等g(4)①a＝2M②重力加快度gm＋13．(2016·高考全国卷Ⅰ)某同学用图(a)所示的实验装置考证机械能守恒定律，此中打点计时器的电源为沟通电源，能够使用的频次有20Hz、30Hz和40Hz.打出纸带的一部分如图(b)所示．该同学在实验中没有记录沟通电的频次f，需要用实验数据和其余题给条件进行计算．(1)若从打出的纸带可判断重物匀加快着落，利用f和图(b)中给出的物理量能够写出：在打点计时器打出B点时，重物着落的速度大小为____________，打出C点时重物着落的速度大小为____________，重物着落的加快度大小为____________．(2)已测得s＝8.89cm，s＝9.50cm，s＝10.10cm；当地重力加快度大小为9.802123实验中重物遇到的均匀阻力大小约为其重力的1%.由此计算出f为________Hz.分析：(1)利用做匀变速直线运动的质点在一段时间内的均匀速度等于中间时刻的刹时s1＋2（1＋s2）fss速度，可得打点计时器打出B点时重物着落的速度vB＝2T＝2；打出C点时重物着落的速度vC＝s2＋s3（s2＋s3）fa＝2T＝2.依据加快度的定义，重物着落的加快度大小为v－vCB（s3－s1）f2CB.T＝(v－v)f＝2(2)依据题述，重物着