《高考備考指南 理科綜合 物理》課件-實(shí)驗(yàn)6 隨堂

第五章實(shí)驗(yàn)六1．(2017年長(zhǎng)治模擬)利用如圖所示裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)．(1)除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(含紙帶、復(fù)寫(xiě)紙)、交流電源、鐵架臺(tái)、導(dǎo)線及開(kāi)關(guān)外，在下面的器材中，必須使用的還有________．(選填字母)A．大小合適的鐵質(zhì)重錘B．體積較大的木質(zhì)重錘C．刻度尺D．游標(biāo)卡尺E．秒表(2)下圖是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶．在紙帶上選取三個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C，測(cè)得它們到起始點(diǎn)O的距離分別為hA、hB、hC.重錘質(zhì)量用m表示，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為T(mén).從打下O點(diǎn)到打下B點(diǎn)的過(guò)程中，重錘重力勢(shì)能的減少量|ΔEp|＝________，動(dòng)能的增加量ΔEk＝________.(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果總是重力勢(shì)能的減少量略大于動(dòng)能的增加量，對(duì)于這個(gè)誤差產(chǎn)生的主要原因是________________________________．(4)某同學(xué)在紙帶上選取計(jì)數(shù)點(diǎn)后，測(cè)量它們到起始點(diǎn)O的距離h，并計(jì)算出打相應(yīng)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)重錘的速度v，通過(guò)描繪v2－h(huán)圖像去研究機(jī)械能是否守恒．若實(shí)驗(yàn)中重錘所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不變，從理論上分析，合理的v2－h(huán)圖像是() A B C D【答案】(1)AC(2)mghBeq\f(mhC－h(huán)A2,8T2)(3)空氣阻力作用(4)A【解析】(1)實(shí)驗(yàn)中為了減小阻力的影響，重錘選擇合適的鐵質(zhì)重錘．需要測(cè)量某點(diǎn)的瞬時(shí)速度，則需測(cè)量點(diǎn)跡間的距離，所以還需刻度尺．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就是記錄時(shí)間的器材，所以不需要秒表，實(shí)驗(yàn)中不需要游標(biāo)卡尺．故選AC.(2)B點(diǎn)的瞬時(shí)速度為vB＝eq\f(xAC,2T)＝eq\f(hC－h(huán)A,2T)，則動(dòng)能的增加量為ΔEk＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)＝eq\f(1,2)meq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(hC－h(huán)A,2T)))2＝eq\f(mhC－h(huán)A2,8T2).重錘重力勢(shì)能的減少量為|ΔEp|＝mghB.(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果總是重力勢(shì)能的減少量略大于動(dòng)能的增加量，對(duì)于這個(gè)誤差產(chǎn)生的主要原因是由于空氣阻力作用．(4)若實(shí)驗(yàn)中重錘所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不變，根據(jù)動(dòng)能定理，則有mgh－fh＝eq\f(1,2)mv2，解得v2＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2g－\f(2f,m)))h，可知v2－h(huán)圖線是一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線．故選A.2．(2017年成都模擬)為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，某同學(xué)在墻上固定一豎直標(biāo)尺，讓小鋼球在標(biāo)尺附近無(wú)初速度釋放，并啟動(dòng)數(shù)碼相機(jī)的連拍功能，得到了如圖所示的照片．已知相機(jī)連拍頻率為10張/秒，標(biāo)尺的單位為cm，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?.8m/s2.(1)為獲得鋼球在B位置的動(dòng)能，需要求得經(jīng)B位置時(shí)的速度vB.下列求法中正確的是________(填序號(hào))，其中T為連拍相鄰兩張照片的時(shí)間間隔．A．vB＝gT B．vB＝eq\r(2gsAB) C．vB＝eq\f(sAC,2T)(2)運(yùn)用正確的方法可得鋼球在D位置的速率vD＝________m/s.(結(jié)果取3位有效數(shù)字)(3)若要驗(yàn)證鋼球在B、D兩點(diǎn)的機(jī)械能是否相等，除測(cè)定vB、vD外還需測(cè)量的物理量及符號(hào)是____________________________________________________；需驗(yàn)證的等式是________________．造成本實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的主要原因是________________________．【答案】(1)C(2)3.88～3.94(3)BD間的高度差hBD(或BD間距離)eq\f(1,2)veq\o\al(2,D)－eq\f(1,2)veq\o\al(2,B)＝ghBD空氣阻力做功(或有空氣阻力)3．(2013年海南卷)某同學(xué)用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間＝9.80m/s2.實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)得到的一條點(diǎn)跡清晰的完整紙帶如圖乙所示．紙帶上的第一個(gè)點(diǎn)記為O，另選連續(xù)的3個(gè)點(diǎn)A、B、C進(jìn)行測(cè)量，圖中給出了這3個(gè)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離hA、hB和hC的值．回答下列問(wèn)題(甲乙(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)，重物速度的大小vB＝____m/s；(2)通過(guò)分析該同學(xué)測(cè)量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，他的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律？簡(jiǎn)要說(shuō)明分析的依據(jù)．【答案】(1)3.90(2)驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律，因?yàn)樵谡`差范圍內(nèi)，重力勢(shì)能減少量等于動(dòng)能增加量．【解析】(1)重物速度的大小vB＝eq\f(hC－h(huán)A,2T)＝eq\f(86.59－70.99×0.01,2×0.02)m/s＝3.90m/s.(2)設(shè)重物質(zhì)量為m，OB對(duì)