2019年高考物理總復(fù)習(xí) 第五章 第6講 實(shí)驗六 驗證機(jī)械能守恒定律 新人教版.doc
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2019年高考物理總復(fù)習(xí) 第五章 第6講 實(shí)驗六 驗證機(jī)械能守恒定律 新人教版1用如圖1所示實(shí)驗裝置驗證機(jī)械能守恒定律圖1通過電磁鐵控制的小鐵球從A點(diǎn)自由下落,下落過程中經(jīng)過光電門B時,毫秒計時器(圖中未畫出)記錄下?lián)豕鈺r間t,測出AB之間的距離h.實(shí)驗前應(yīng)調(diào)整光電門位置使小球下落過程中球心通過光電門中的激光束(1)為了驗證機(jī)械能守恒定律,還需要測量下列哪些物理量_AA點(diǎn)與地面間的距離HB小鐵球的質(zhì)量mC小鐵球從A到B的下落時間tABD小鐵球的直徑d(2)小鐵球通過光電門時的瞬時速度v_,若下落過程中機(jī)械能守恒,則與h的關(guān)系式為_.解析(1)要驗證機(jī)械能守恒定律,除知道小鐵球下落的高度外,還需要計算小鐵球通過光電門時的速度v,因此需要測量出小鐵球的直徑d.(2)小鐵球通過光電門時的瞬時速度v.若下落過程中機(jī)械能守恒,則mghmv2,解得h.答案(1)D(2)h2某研究性學(xué)習(xí)小組利用氣墊導(dǎo)軌驗證機(jī)械能守恒定律,實(shí)驗裝置如圖2甲所示在氣墊導(dǎo)軌上相隔一定距離的兩處安裝兩個光電傳感器A、B,滑塊P上固定一遮光條,若光線被遮光條遮擋,光電傳感器會輸出高電壓,兩光電傳感器采集數(shù)據(jù)后與計算機(jī)相連滑塊在細(xì)線的牽引下向左加速運(yùn)動,遮光條經(jīng)過光電傳感器A、B時,通過計算機(jī)可以得到如圖乙所示的電壓U隨時間t變化的圖象圖2(1)實(shí)驗前,接通氣源,將滑塊(不掛鉤碼)置于氣墊導(dǎo)軌上,輕推滑塊,當(dāng)圖乙中的t1_t2(選填“”“”或“”)時,說明氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)水平(2)用螺旋測微器測遮光條寬度d,測量結(jié)果如圖丙所示,則d_ mm.(3)滑塊P用細(xì)線跨過氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與質(zhì)量為m的鉤碼Q相連,將滑塊P由圖甲所示位置釋放,通過計算機(jī)得到的圖象如圖乙所示,若t1、t2和d已知,要驗證滑塊和鉤碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒,還應(yīng)測出_和_(寫出物理量的名稱及符號)(4)若上述物理量間滿足關(guān)系式_,則表明在上述過程中,滑塊和鉤碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒答案(1)(2)8.474(在8.4738.475之間均算對)(3)滑塊質(zhì)量M兩光電門間距離L(4)mgL(Mm)2(Mm)23在利用打點(diǎn)計時器驗證做自由落體運(yùn)動的物體機(jī)械能守恒的實(shí)驗中(1)需要測量物體由靜止開始自由下落到某點(diǎn)時的瞬時速度v和下落高度h.某小組的同學(xué)利用實(shí)驗得到的紙帶,共設(shè)計了以下四種測量方案,其中正確的是_A用刻度尺測出物體下落的高度h,并測出下落時間t,通過vgt計算出瞬時速度vB用刻度尺測出物體下落的高度h,并通過v計算出瞬時速度vC根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動時紙帶上某點(diǎn)的瞬時速度,等于這點(diǎn)前、后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度,測算出瞬時速度v,并通過h計算出高度hD用刻度尺測出物體下落的高度h,根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動時紙帶上某點(diǎn)的瞬時速度,等于這點(diǎn)前、后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度,測算出瞬時速度v(2)已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,使用交流電的頻率為f.在打出的紙帶上選取連續(xù)打出的五個點(diǎn)A、B、C、D、E,如圖3所示測出A點(diǎn)距離起始點(diǎn)O的距離為s0,A、C兩點(diǎn)間的距離為s1,C、E兩點(diǎn)間的距離為s2,根據(jù)前述條件,如果在實(shí)驗誤差允許的范圍內(nèi)滿足關(guān)系式_,即驗證了物體下落過程中機(jī)械能是守恒的而在實(shí)際的實(shí)驗結(jié)果中,往往會出現(xiàn)物體的動能增加量略小于重力勢能的減少量,出現(xiàn)這樣結(jié)果的主要原因是_圖3解析(1)該實(shí)驗中需要驗證的是mghmv2,化簡可得ghv2,因此只需要了解h和各點(diǎn)的瞬時速度,h用刻度尺直接測量即可,而v需根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律求解則本題的正確選項為D.(2)由運(yùn)動學(xué)的規(guī)律可知vCAE,測量可得sOCs0s1,代入ghv2,整理可得32g(s0s1)f2(s1s2)2;由于紙帶在運(yùn)動的過程中要受到來自打點(diǎn)計時器的阻力,而阻力對紙帶做負(fù)功,因此物體的動能增加量略小于重力勢能的減少量答案(1)D(2)32g(s0s1)f2(s1s2)2打點(diǎn)計時器有阻力作用,阻力對紙帶做負(fù)功4某同學(xué)利用如圖4所示的實(shí)驗裝置驗證機(jī)械能守恒定律該同學(xué)經(jīng)正確操作得到打點(diǎn)紙帶,在紙帶后段每兩個計時間隔取一個計數(shù)點(diǎn),依次為1、2、3、4、5、6、7,測量各計數(shù)點(diǎn)到第一個點(diǎn)的距離h,并正確求出打相應(yīng)點(diǎn)時的速度v.各計數(shù)點(diǎn)對應(yīng)的數(shù)據(jù)見下表:圖4計數(shù)點(diǎn)1234567h/m0.1240.1940.2790.3800.4970.6300.777v/(ms1)1.942.332.733.133.50v2/(m2s2)3.765.437.459.8012.3請在圖5坐標(biāo)中,描點(diǎn)作出v2h圖線;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);若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭9.80 m/s2,根據(jù)作出的圖線,能粗略驗證自由下落的重錘機(jī)械能守恒的依據(jù)是_圖5解析若機(jī)械能守恒,則滿足v22gh則v2h圖線的斜率表示當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣鹊?倍,所作的圖線可求出斜率為19.5,故g9.75 m/s2,誤差允許的范圍內(nèi)gg,故機(jī)械能守恒答案如圖所示9.75(9.699.79均可)圖線為通過坐標(biāo)原點(diǎn)的一條直線,所求g與g基本相等- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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