【南方鳳凰臺(tái)】2014屆高考物理總復(fù)習(xí)檢測(cè)與評(píng)估：實(shí)驗(yàn)六-驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律

實(shí)驗(yàn)六:驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律1.在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,下列物理量中,需要通過計(jì)算得到的有()A.重錘的質(zhì)量B.重力加速度C.重錘下落的高度D.與重錘下落高度對(duì)應(yīng)的重錘的瞬時(shí)速度2.在做“探究外力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)重錘減少的勢(shì)能總是大于重錘增加的動(dòng)能,造成這種現(xiàn)象的原因是()A.選用的重錘質(zhì)量過大B.選用的重錘質(zhì)量過小C.空氣對(duì)重錘的阻力和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)紙帶的阻力D.實(shí)驗(yàn)時(shí)操作不夠細(xì),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)量不準(zhǔn)確3.用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源,輸出電壓為6V的交變電流和直流電兩種.重錘從高處由靜止開始落下,拖著紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器并打出一系列的點(diǎn),對(duì)紙帶上的點(diǎn)的痕跡進(jìn)行測(cè)量,即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟:指出其中操作錯(cuò)誤的步驟是()A.按照?qǐng)D示的裝置安裝器件B.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的直流輸出端上C.用天平測(cè)量出重錘的質(zhì)量D.釋放懸掛紙帶的夾子,同時(shí)接通電源開關(guān)打出一條紙帶乙(1)打B點(diǎn)的時(shí)刻,小車的瞬時(shí)速度vB=m/s.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(2)本實(shí)驗(yàn)中,若鉤碼下落高度為h1時(shí),合外力對(duì)小車所做的功為W1,則當(dāng)鉤碼下落h2時(shí),合外力對(duì)小車所做的功為.(用h1、h2、W1表示)(3)實(shí)驗(yàn)中,該小組同學(xué)畫出小車位移s與速度v的關(guān)系圖象如圖丙所示.根據(jù)該圖線形狀,某同學(xué)對(duì)W與v的關(guān)系作出的猜想,肯定不正確的是.丙A.W∝vB.W∝v2C.W∝D.W∝v36.在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,使質(zhì)量為m=1.00kg的重物自由下落,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列的點(diǎn),選取一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶如圖所示.O為第一個(gè)點(diǎn),A、B、C為從合適位置開始選取連續(xù)點(diǎn)中的三個(gè)點(diǎn).已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn),當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.80m/s2.那么:(1)根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù),應(yīng)取圖中O點(diǎn)到點(diǎn)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.(2)從O點(diǎn)到(1)問中所取的點(diǎn),重物重力勢(shì)能的減少量ΔEp=J,動(dòng)能增加量ΔEk=J(結(jié)果取三位有效數(shù)字).(3)若測(cè)出紙帶上所有各點(diǎn)到O點(diǎn)之間的距離,根據(jù)紙帶算出各點(diǎn)的速度v及物體下落的高度h,則以為縱軸,以h為橫軸畫出的圖象是下圖中的.7.在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,選出一條紙帶如下圖所示.其中O點(diǎn)為起始點(diǎn),A、B、C為三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通過50Hz的交流電源,用毫米刻度尺測(cè)得OA=11.13cm,OB=17.69cm,OC=25.9cm.(1)這三個(gè)數(shù)據(jù)中,不符合有效數(shù)字要求的是,應(yīng)該寫成.(2)在計(jì)數(shù)點(diǎn)A和B之間、B和C之間還各有一個(gè)點(diǎn),重物的質(zhì)量為1kg,根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知,當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打到B點(diǎn)時(shí),重物的重力勢(shì)能比開始下落時(shí)減少了J,這時(shí)它的動(dòng)能為J.(取g=9.80m/s2,保留三位有效數(shù)字)8.利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖甲所示.(1)實(shí)驗(yàn)步驟:①將氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上,桌面高度不低于1m,將導(dǎo)軌調(diào)至水平.②用游標(biāo)卡尺測(cè)量擋光條的寬度l,結(jié)果如圖乙所示,由此讀出l=mm.③由導(dǎo)軌標(biāo)尺讀出兩光電門中心之間的距離s=cm.④將滑塊移至光電門1左側(cè)某處,待砝碼靜止不動(dòng)時(shí),釋放滑塊,要求砝碼落地前擋光條已通過光電門2.⑤從數(shù)字計(jì)時(shí)器(圖甲中未畫出)上分別讀出擋光條通過光電門1和光電門2所用的時(shí)間Δt1和Δt2.⑥用天平稱出滑塊和擋光條的總質(zhì)量M,再稱出托盤和砝碼的總質(zhì)量m.(2)用表示直接測(cè)量量的字母寫出下列所示物理量的表達(dá)式:①滑塊通過光電門1和光電門2時(shí)瞬時(shí)速度分別為v1=和v2=.②當(dāng)滑塊通過光電門1和光電門2時(shí),系統(tǒng)(包括滑塊、擋光條、托盤和砝碼)的總動(dòng)能分別為Ek1=和Ek2=.③在滑塊從光電門1運(yùn)動(dòng)到光電門2的過程中,系統(tǒng)勢(shì)能的減少ΔEp=(重力加速度為g).(3)如果ΔEp=,則可認(rèn)為驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律.9.某同學(xué)利用透明直尺和光電計(jì)時(shí)器來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)易示意圖如圖,當(dāng)有不透光物體從光電門間通過時(shí),光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間.所用的光電門傳感器可測(cè)的最短時(shí)間為0.01ms.將擋光效果好、寬度為d=3.8×10-3m的黑色磁帶貼在透明直尺上,從一定高度由靜止釋放,并使其豎直通過光電門.某同學(xué)測(cè)得各段黑色磁帶通過光電門的時(shí)間Δti與圖中所示的高度差Δhi,并將部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行了處理,結(jié)果如下表所示.(取g=9.8m/s2,注:表格中M為直尺質(zhì)量) Δti(×10-3s) vi=(m·s-1)ΔEki=M-

實(shí)驗(yàn)五:探究動(dòng)能定理實(shí)驗(yàn)六:驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律1.D2.C3.BD4.BC5.(1)0.40(2)W1(3)AC解析:(1)由題意知T=5×s=0.1s.vB=vAC==×10-2m/s=0.40m/s.(2)若鉤碼下落h1時(shí),合外力做功W1=mgh1,當(dāng)鉤碼下落h2時(shí),合外力做功W2=mgh2,故W2=W1.(3)由于W=F合s,且F合為定值,因此W∝s,由圖象知s與v不成正比,所以W∝v不成立;根據(jù)圖象當(dāng)s增大時(shí),v增大,合外力做的功W也會(huì)增大,故W∝不正確.6.(1)B(2)1.881.84(3)A7.(1)25.9cm25.90cm(2)1.731.708.(1)②9.30③60.00(答案在59.96~60.04之間的,也對(duì))(2)①②(M+m)(M+m)③mgs(3)Ek2-Ek19.(1)在極短時(shí)間內(nèi)或極短位移內(nèi)的平均速度可以認(rèn)為近似等于瞬時(shí)速度(2)4.223.97M4.02M(3)見解析(4)C解析:(2)v5==m/s=4.22m/s.ΔEk5=M-M=M×4.222-M×3