2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 實驗六 驗證機(jī)械能守恒定律學(xué)案

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1、2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 實驗六 驗證機(jī)械能守恒定律學(xué)案 非選擇題 1．(2016年江蘇淮安模擬)“用自由落體法驗證機(jī)械能守恒定律”，器材安裝如圖KS6-1甲所示． 甲 乙 丙 圖KS6-1 (1)請指出圖甲中的錯誤及不妥之處(至少寫出兩處)： ①_________________________________________. ②_________________________________________. (2)改進(jìn)實驗中錯誤及不妥之處后，打出如圖乙所示的一條紙帶．已知打點(diǎn)計時器頻率為50 Hz，根據(jù)紙帶所給數(shù)據(jù)，打C點(diǎn)時重物的速度為___

2、_____m/s(計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)． (3)某同學(xué)選用兩個形狀相同質(zhì)量不同的重物a和b進(jìn)行實驗測得幾組數(shù)據(jù)，畫出-h的圖象如圖丙所示，求出圖線的斜率k，由圖象可知a的質(zhì)量m1__________(填“大于”或“小于”)b的質(zhì)量m2. (4)通過分析發(fā)現(xiàn)造成k2值偏小的原因是實驗過程中存在各種阻力，已知實驗所用重物的質(zhì)量m2＝0.052 kg，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭取9.78 m/s2，求出重物所受的平均阻力Ff＝________N．(計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字) 2．(2016年山東濟(jì)南模擬)為驗證在自由落體過程中物體的機(jī)械能是守恒的，某同學(xué)利用DIS設(shè)計了一個實驗，裝置如圖KS6-2

3、甲所示，圖中A為電磁鐵，B為光電門．有一直徑為d、質(zhì)量為m的金屬小球通過電磁鐵從A處由靜止釋放，下落過程中能通過A處正下方的固定于B處的光電門，測得A、B間的距離為h，光電計時器記錄下小球通過光電門的時間為t，單位是毫秒．當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭取9.8 m/s2，且小球直徑d遠(yuǎn)小于A、B間的距離h. (1)用螺旋測微器測得小球的直徑如圖乙所示，則d＝________m. 甲　　 乙 丙 圖KS6-2 (2)多次改變高度h，重復(fù)上述實驗，作出-h的變化圖象如圖丙所示，該圖線斜率的理論值k

4、＝____________ms－2·m－1.(計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字) (3)實驗中發(fā)現(xiàn)動能增加量ΔE總是稍小于重力勢能減少量ΔEp，可能的原因是：______________________________________(任意答出一條即可)． 3．(2017年廣東揭陽高三二模)用如圖KS6-3所示的實驗裝置驗證m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．m2在高處由靜止開始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測量，即可驗證機(jī)械能守恒定律．圖KS6-4給出的是實驗中獲取的一條紙帶，0是打下的第一個點(diǎn)，每相鄰兩計數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)，所用電源的頻率為50 Hz，計數(shù)點(diǎn)間

5、的距離如圖KS6-4所示．已知m1＝50 g、m2＝150 g，請計算：(當(dāng)?shù)刂亓铀俣热?0 m/s2，計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字) 圖KS6-3 圖KS6-4 (1)計數(shù)點(diǎn)5的瞬時速度v5＝________m/s； (2)在計數(shù)點(diǎn)0到5的過程中，系統(tǒng)動能的增量ΔEk＝________J；系統(tǒng)重力勢能的減少量ΔEp＝________J. 4．(2017年四川廣元高三統(tǒng)考)某活動小組利用圖KS6-5甲所示裝置驗證機(jī)械能守恒定律．鋼球自由下落過程中，先后通過光電門A、B，計時裝置測出鋼球通過A、B的時間分別為tA、tB.用鋼球通過光電門的平均速度表示鋼球球心通過光電門的瞬時速度

6、．測出兩光電門間的距離為h，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間. 甲　 乙 圖KS6-5 (1)用游標(biāo)卡尺測量鋼球的直徑，讀數(shù)如圖乙所示，鋼球直徑為d＝__________cm. (2)要驗證機(jī)械能守恒，只要比較__________(填選項前的字母序號)即可． A.d2與gh是否相等 B.d2與2gh是否相等 C.d2與gh是否相等 D.d2與2gh是否相等 (3)鋼球通過光電門的平均速度__________(填“>”或“<”)鋼球球心通過光電門的瞬時速度． 5．(2017年江

7、西南昌十所省重點(diǎn)中學(xué)高三模擬)某小組同學(xué)用簡易裝置驗證機(jī)械能守恒定律，他們找來一塊平整且比較光滑的木板，從實驗室借來打點(diǎn)計時器、刻度尺、小車和紙帶．他們把木板搭在臺階上．如圖KS6-6甲安裝好實驗器材，得到如圖乙所示的一條紙帶． (1)在驗證機(jī)械能是否守恒時，還需要測量臺階的高度h和木板的長度l，已知紙帶上相鄰兩計數(shù)點(diǎn)之間的時間間隔為T，根據(jù)紙帶上MN兩點(diǎn)間的數(shù)據(jù)，該組同學(xué)需要驗證的機(jī)械能守恒的表達(dá)式為______________________(用題中所給物理量的字母表示)． 甲 乙 圖KS6-6 (2)(多選)在該實驗中下列說法正確的是________． A．該

8、實驗中先接通電源，后釋放小車 B．由于摩擦力對實驗結(jié)果有影響，所以把木板搭在臺階上是為了平衡摩擦 C．由于阻力的存在，該實驗中小車增加的動能一定小于小車減少的重力勢能 D．在該實驗中還需要用天平測量小車的質(zhì)量 6．(2017年湖北八校高三大聯(lián)考)小明同學(xué)利用如圖KS6-7所示的裝置來驗證機(jī)械能守恒定律．A為裝有擋光片的鉤碼，總質(zhì)量為M，擋光片的擋光寬度為b，輕繩一端與A相連，另一端跨過光滑輕質(zhì)定滑輪與質(zhì)量為m(m

9、擋光片經(jīng)過光電門的平均速度，將其視為A下落h(h?b)時的速度，重力加速度為g. 圖KS6-7 (1)在A從靜止開始下落h的過程中，驗證以A、B、地球所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式為__________________(用題目所給物理量的符號表示)； (2)由于光電門所測的平均速度與物體A下落h時的瞬時速度間存在一個差值Δv，因而系統(tǒng)減少的重力勢能________(填“大于”或“小于”)系統(tǒng)增加的動能； (3)為減小上述Δv對結(jié)果的影響，小明同學(xué)想到了以下一些做法，其中可行的是________． A．保持A下落的初始位置不變，測出多組t，算出多個平均速度然后取平均值 B．減小擋光片上端到光電門的距離h C．增大擋光片的擋光寬度b D．適當(dāng)減小擋光片的擋光寬度b (4)若采用本裝置測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭，則測量值________(填“大于”“等于”或“小于”)真實值．