2019-2020年高中物理 第七章 第9節(jié) 實(shí)驗(yàn) 驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律練習(xí) 新人教版必修2.doc
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2019-2020年高中物理 第七章 第9節(jié) 實(shí)驗(yàn) 驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律練習(xí) 新人教版必修21(溫州十校聯(lián)合體xxxx學(xué)年高一下學(xué)期聯(lián)考)在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中,紙帶將被釋放瞬間的四種情況如照片所示,其中最合適的是()答案:D2(海岳中學(xué)xxxx學(xué)年高一下學(xué)期期末)在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,下面列出一些實(shí)驗(yàn)步驟:A用天平稱出重物和夾子的重量B把重物系在夾子上C將紙帶穿過(guò)計(jì)時(shí)器,上端用手提著,下端夾上系住重物的夾子,再把紙帶向上拉,讓夾子靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器靜止D把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在學(xué)生電源的交流輸出端,把輸出電壓調(diào)至6V(電源不接通)E把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在桌邊的鐵架臺(tái)上,使兩個(gè)限位孔在同一豎直線上F在紙帶上選取幾個(gè)點(diǎn),進(jìn)行測(cè)量和記錄數(shù)據(jù)G用秒表測(cè)出重物下落時(shí)間H接通電源,待計(jì)時(shí)器響聲穩(wěn)定后釋放紙帶I切斷電源J更換紙帶,重新進(jìn)行兩次K在三條紙帶中選出較好的一條L進(jìn)行計(jì)算,得出結(jié)論,完成報(bào)告M拆下導(dǎo)線,整理器材以上步驟中,不必要的有_,正確步驟的合理順序是_(填寫字母)。答案:AG;EDBCHIJMKFL解析:只為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒,沒(méi)必要稱量重物的質(zhì)量。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器本身就是計(jì)時(shí)儀器,不再需要秒表。3(鄂南、黃石、鄂州三校xxxx學(xué)年高一下學(xué)期聯(lián)考)某同學(xué)做驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)時(shí),不慎將一條挑選出的紙帶一部分損壞,損壞的是前端部分。剩下的一段紙帶上各相鄰點(diǎn)間的距離已測(cè)出標(biāo)在圖中,單位是cm。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作頻率為50Hz,重力加速度g取9.8m/s2。(1)重物在2點(diǎn)的速度v2_,在5點(diǎn)的速度v5_,此過(guò)程中動(dòng)能增加量Ek_,重力勢(shì)能減少量Ep_。由以上可得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論_。(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)判斷下列圖中正確的圖象是(其中Ek表示物體動(dòng)能的變化量,h表示物體下落的高度)答案:(1)1.50m/s2.075m/s1.03mJ1.06mJ在誤差允許的范圍內(nèi),機(jī)械能守恒(2)C解析:(1)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,可以求出重物在2點(diǎn)的速度v2m/s1.50m/s和重物在5點(diǎn)的速度v5m/s2.075m/s,所以動(dòng)能增加量為Ekvv1.03mJ,重力勢(shì)能減少量為Epmgh25m9.8(3.23.64.0)102J1.06mJ,由以上可得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論為:在誤差允許的范圍內(nèi),機(jī)械能守恒。(2)物體機(jī)械能守恒,應(yīng)有物體減少的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為增加的動(dòng)能,即Ekmgh,可見(jiàn)物體增加的動(dòng)能與下落的距離成正比,選項(xiàng)C正確。4利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖所示:(1)實(shí)驗(yàn)步驟:將氣墊導(dǎo)軌放在水平面上,桌面高度不低于1m,將導(dǎo)軌調(diào)至水平;用游標(biāo)卡尺測(cè)量擋光條的寬度為l9.30mm。由導(dǎo)軌標(biāo)尺讀出兩光電門中心之間的距離s_cm。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能過(guò)光電門2;從數(shù)字計(jì)時(shí)器(圖中未畫出)上分別讀出擋光條通過(guò)光電門1和光電門2所用的時(shí)間t1和t2;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;滑塊通過(guò)光電門1和光電門2的瞬時(shí)速度分別為v1_和v2_。當(dāng)滑塊通過(guò)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_。在滑塊從光電門1運(yùn)動(dòng)到光電門2的過(guò)程中,系統(tǒng)勢(shì)能的減少量Ep_(重力加速度為g)。(3)如果Ep_,則可認(rèn)為驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。答案:(1)60.00(答案在59.9660.04之間的也可)(2)(Mm)()2(Mm)()2mgs(3)Ek2Ek1解析:(1)距離s80.30cm20.30cm60.00cm。(2)由于擋光條寬度很小,因此可以將擋光條通過(guò)光電門時(shí)的平均速度當(dāng)成瞬時(shí)速度,擋光條的寬度l可用游標(biāo)卡尺測(cè)量,擋光時(shí)間t可從數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出。因此,滑塊通過(guò)光電門1和光電門2的瞬時(shí)速度分別為v1,v2。當(dāng)滑塊通過(guò)光電門1和光電門2時(shí),系統(tǒng)的總動(dòng)能分別為Ek1(Mm)v(Mm)()2;Ek2(Mm)v(Mm)()2。在滑塊從光電門1運(yùn)動(dòng)到光電門2的過(guò)程中,系統(tǒng)勢(shì)能的減少量Epmgs。(3)如果在誤差允許的范圍內(nèi)EpEk2Ek1,則可認(rèn)為驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。能力提升1我國(guó)艦載飛機(jī)在“遼寧艦”上成功著艦后,某課外活動(dòng)小組對(duì)艦載飛機(jī)利用阻攔索著艦的力學(xué)問(wèn)題很感興趣。他們找來(lái)了木板、鋼球、鐵釘、橡皮條以及墨水,制作了如圖所示的裝置,準(zhǔn)備定量研究鋼球在橡皮條阻攔下前進(jìn)的距離與被阻攔前速率的關(guān)系。要達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模柚苯訙y(cè)量的物理量是鋼球由靜止釋放時(shí)的_和在橡皮條阻攔下前進(jìn)的距離,還必須增加的一種實(shí)驗(yàn)器材是_。忽略鋼球所受的摩擦力和空氣阻力,重力加速度已知,根據(jù)_定律(定理),可得到鋼球被阻攔前的速率。答案:高度(距水平木板的高度)刻度尺機(jī)械能守恒(動(dòng)能)解析:本題用實(shí)驗(yàn)情景考查機(jī)械能守恒定律。設(shè)鋼球釋放點(diǎn)距水平木板的高度為h,由機(jī)械能守恒定律(或動(dòng)能定理)得mghmv2v要求鋼球被阻攔前的速度v,只要知道h,因此需再加的實(shí)驗(yàn)器材是刻度尺,用以測(cè)量h。2(江蘇啟東中學(xué)xxxx學(xué)年高一下學(xué)期期末)某同學(xué)利用豎直上拋小球的頻閃照片驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。頻閃儀每隔0.05s閃光一次,圖中所標(biāo)數(shù)據(jù)為實(shí)際距離,該同學(xué)通過(guò)計(jì)算得到不同時(shí)刻的速度如下表(當(dāng)?shù)刂亓铀俣热?.8m/s2,小球質(zhì)量m0.2kg,計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字):時(shí)刻t2t3t4t5速度(ms1)4.994.483.98(1)由頻閃照片上的數(shù)據(jù)計(jì)算t5時(shí)刻小球的速度v5_m/s;(2)從t2到t5時(shí)間內(nèi),重力勢(shì)能增量Ep_J,動(dòng)能減少量Ek_J;(3)在誤差允許的范圍內(nèi),若Ep與Ek近似相等,從而驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。由上述計(jì)算得Ep_Ek(選填“”“”或“”),造成這種結(jié)果的主要原因是_ _。答案:(1)3.48(2)1.241.28(3) 存在空氣阻力解析:(1)t5時(shí)刻小球的速度v5102m/s3.48m/s;(2)從t2到t5時(shí)間內(nèi),重力勢(shì)能增量Epmgh250.29.8(23.6821.1618.66)102J1.24J,動(dòng)能減少量Ekmvmv1.28J;(3)EpEk,造成這種結(jié)果的主要原因是上升過(guò)程中存在空氣阻力。3(遼寧省實(shí)驗(yàn)中學(xué)、東北育才中學(xué)、大連二十高xxxx學(xué)年高一下學(xué)期期末聯(lián)考)“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)可以采用如圖所示的甲或乙方案來(lái)進(jìn)行。(1)比較這兩種方案,_(選填“甲”或“乙”)方案好些。(2)下圖是某種方案得到的一條紙帶,測(cè)得每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間距離如圖所示,已知每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔T0.1s,物體運(yùn)動(dòng)的加速度a_m/s2;該紙帶是采用_(選項(xiàng)“甲”或“乙”)實(shí)驗(yàn)方案得到的。(3)下圖是采用甲方案時(shí)得到的一條紙帶,在計(jì)算圖中N點(diǎn)速度時(shí),幾位同學(xué)分別用下列不同的方法進(jìn)行,其中正確的是()AvNgnTBvNCvN DvNg(n1)T答案: (1)甲(2)4.83m/s2乙(3)BC解析:(1)比較甲、乙兩種方案,乙方案中產(chǎn)生的阻力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響大于甲方案,因此應(yīng)選的方案是甲。(2)由題意得:a4.83m/s,所以該紙帶是采用乙實(shí)驗(yàn)方案得到的。(3)計(jì)算N點(diǎn)速度應(yīng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶,經(jīng)測(cè)量計(jì)算得出,所以應(yīng)選B、C。4某同學(xué)利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。該同學(xué)經(jīng)正確操作得到打點(diǎn)紙帶,在紙帶后段每?jī)蓚€(gè)計(jì)時(shí)間隔取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),依次為1、2、3、4、5、6、7,測(cè)量各計(jì)數(shù)點(diǎn)到第一個(gè)打點(diǎn)的距離h,并正確求出打相應(yīng)點(diǎn)時(shí)的速度v。各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)見(jiàn)下表:計(jì)數(shù)點(diǎn)1234567h(m)0.1240.1940.2790.3800.4970.6300.777v(m/s)1.942.332.733.133.50v2(m2/s2)3.765.437.459.8012.25(1)請(qǐng)?jiān)趫D乙坐標(biāo)中,描點(diǎn)作出v2h圖線;(2)由圖線可知,重錘下落的加速度g_m/s2(保留三位有效數(shù)字);(3)若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭9.8m/s2,根據(jù)作出的圖線,能粗略驗(yàn)證自由下落的重錘機(jī)械能守恒的依據(jù)是_。答案:(1)作出v2h圖線如圖(2)9.75(答9.699.79均給分)(3)圖線為通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的一條直線,斜率的一半與g基本相等(不交代“通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)”也給分)- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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