高三物理 能量守恒定律和能源精華試題

1、能量守恒定律和能源基礎(chǔ)夯實(shí)1在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，下列物理量中要用工具測(cè)量和通過(guò)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)的重錘瞬時(shí)速度答案：CD解析：通過(guò)實(shí)驗(yàn)原理可知，重錘下落高度要用毫米刻度尺直接量出，下落這一高度時(shí)對(duì)應(yīng)的速度用平均速度求出，故需用工具測(cè)量的是C，通過(guò)計(jì)算得到的是D.2在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中(1)實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是_(2)供選擇的重物有以下四個(gè)應(yīng)選擇()A質(zhì)量為100g的鉤碼B質(zhì)量為10g的砝碼C質(zhì)量為200g的木球D質(zhì)量為10g的塑料球(3)給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器提供的電源如下，應(yīng)選擇()A4節(jié)干電池B3節(jié)蓄電池C學(xué)生電源4V6

2、V，交流輸出D學(xué)生電源4V6V，直流輸出答案：(1)帶紙帶夾的重錘(2)A(3)C3在利用自由落體運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中：(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接交流電的頻率為50Hz，甲、乙兩條實(shí)驗(yàn)紙帶如圖所示，應(yīng)選_紙帶好(2)若通過(guò)測(cè)量紙帶上某兩點(diǎn)間距離來(lái)計(jì)算某時(shí)刻的瞬時(shí)速度，進(jìn)而驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律現(xiàn)已測(cè)得2、4兩點(diǎn)間距離為s1,0、3兩點(diǎn)間距離為s2，打點(diǎn)周期為T(mén)，為了驗(yàn)證0、3兩點(diǎn)間機(jī)械能守恒，則s1、s2和T應(yīng)滿足的關(guān)系為_(kāi)答案：(1)甲(2)T2解析：(1)由于甲圖中1、2兩點(diǎn)間的距離(1.9mm)接近于2mm，故選甲圖4(哈師大附中0809學(xué)年高一下學(xué)期期中)在當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?.8m/s

3、2的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，所用電源的頻率為50Hz.一同學(xué)選擇了一條理想紙帶，用刻度尺測(cè)量時(shí)各計(jì)時(shí)點(diǎn)位置對(duì)應(yīng)刻度尺上的讀數(shù)如圖所示圖中O是自由落體的初始第一點(diǎn)，A、B、C、D是紙帶上連續(xù)的幾個(gè)點(diǎn)，圖中數(shù)值的單位為厘米根據(jù)實(shí)驗(yàn)并結(jié)合紙帶回答下列問(wèn)題：實(shí)驗(yàn)時(shí)要從幾條紙帶中挑選第一、二兩點(diǎn)間的距離接近_并且點(diǎn)跡清晰的紙帶進(jìn)行測(cè)量；若重錘質(zhì)量為mkg，則重錘從開(kāi)始下落到B點(diǎn)時(shí)，減少的重力勢(shì)能為_(kāi)J；(數(shù)字部分保留三位有效數(shù)字)若重錘質(zhì)量為mkg，則重錘到B點(diǎn)時(shí)，重錘的動(dòng)能為_(kāi)J(數(shù)字部分保留三位有效數(shù)字)答案：2mm6.88m6.82m5(遼寧實(shí)驗(yàn)中學(xué)0809學(xué)年高一下學(xué)期期中)在“

4、驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中：所用電源的頻率為50Hz.某同學(xué)選擇了一條理想的紙帶，用刻度尺測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O的距離(單位：mm)如圖所示，圖中O點(diǎn)是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C、D、E分別是每打兩個(gè)點(diǎn)取出的計(jì)數(shù)點(diǎn)(1)從下列器材中選出實(shí)驗(yàn)所必須的，其編號(hào)為_(kāi)A打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(包括紙帶)B重錘C天平D毫米刻度尺E秒表(或停表)F運(yùn)動(dòng)小車(chē)(2)若重錘的質(zhì)量為mkg，則重錘從開(kāi)始下落到打B點(diǎn)時(shí)，減少的重力勢(shì)能是_J，從重錘下落到打B點(diǎn)時(shí)增加的動(dòng)能是_J，得到的結(jié)論是_(取g9.8m/s2，結(jié)果保留三位有效數(shù)字)答案：(1)ABD(2)1.91m1.88m在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，重錘的機(jī)械能守恒6

5、在利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證自由下落物體機(jī)械能守恒的實(shí)驗(yàn)中，設(shè)物體在打O點(diǎn)時(shí)釋放，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打A點(diǎn)時(shí)物體速度為v，如圖所示，一同學(xué)在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中填寫(xiě)如下：v2.36m/s.h28.76cm，2.785m2/s2，gh2.718m2/s2.由以上數(shù)據(jù)說(shuō)明在誤差范圍內(nèi)相等，故機(jī)械能守恒老師批閱：“數(shù)據(jù)非實(shí)驗(yàn)所得！”老師作此批閱的理由是什么？答案：在本實(shí)驗(yàn)中，由于空氣阻力和摩擦力不可避免，所以重力勢(shì)能的減少量大于動(dòng)能的增加量，或者說(shuō)物體下落的實(shí)際加速度ag.所以實(shí)驗(yàn)所測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)際結(jié)果應(yīng)是v2gh.而不是這位同學(xué)的v2gh.能力提升1在研究重物自由下落過(guò)程中機(jī)械能守恒的實(shí)驗(yàn)中，得到如圖所示的一條紙帶，該紙帶上最

6、初打出的幾個(gè)點(diǎn)不清楚，紙帶上留下的是后面的一些點(diǎn)算出打下B、C兩點(diǎn)時(shí)，重物速度分別是vB、vC，量得B、C兩點(diǎn)間的距離為h，那么驗(yàn)證機(jī)械能守恒的表達(dá)式可寫(xiě)為()AghvvBghvvCvCvBaT Dvv2gh答案：B解析：從BC的過(guò)程EP減mgh，Ek增mvmv，所以需驗(yàn)證的表達(dá)式為mghmvmv.即ghvv.2(福建廈門(mén)六中0809學(xué)年高一下學(xué)期期中)在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量為m1.00kg的重錘拖著紙帶下落，在此過(guò)程中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列的點(diǎn)在紙帶上選取五個(gè)連續(xù)的點(diǎn)A、B、C、D和E，如圖所示其中O為重錘開(kāi)始下落時(shí)記錄的點(diǎn)，各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別是31.4mm、49.0m

7、m、70.5mm、95.9mm、124.8mm.當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭9.8m/s2. 本實(shí)驗(yàn)所用電源的頻率f50Hz.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下點(diǎn)B時(shí)，重錘下落的速度vB_m/s，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下點(diǎn)D時(shí)，重錘下落的速度vD_m/s.(2)從打下點(diǎn)B到打下點(diǎn)D的過(guò)程中，重錘重力勢(shì)能減小量Ep_J，重錘動(dòng)能增加量Ek_J.(3)在誤差允許范圍內(nèi)，通過(guò)比較_就可以驗(yàn)證重錘下落過(guò)程中機(jī)械能守恒了(4)設(shè)重錘在下落過(guò)程中受到恒定不變的阻力F，則可根據(jù)本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求得阻力F的表達(dá)式為_(kāi)(用題中所給字母m，g，s1，s2，f表示)答案：(1)0.9751.36(2)0.4590.447(3)重力勢(shì)

8、能的減小量和動(dòng)能的增加量相等(4)mgm(s2s1)f23如圖甲所示，用包有白紙的質(zhì)量為1.00kg的圓柱棒替代紙帶和重物，蘸有顏料的毛筆固定在電動(dòng)機(jī)上并隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，使之替代打點(diǎn)計(jì)時(shí)器當(dāng)燒斷懸掛圓柱棒的線后，圓柱棒豎直自由下落，毛筆就在圓柱棒表面的紙上畫(huà)出記號(hào)，如圖乙所示，設(shè)毛筆接觸棒時(shí)不影響棒的運(yùn)動(dòng)測(cè)得記號(hào)之間的距離依次為26.0mm、42.0mm、58.0mm、74.0mm、90.0mm、106.0mm，已知電動(dòng)機(jī)銘牌上標(biāo)有“1440r/min”的字樣，由此驗(yàn)證機(jī)械能守恒根據(jù)以上內(nèi)容，回答下列問(wèn)題：(1)毛筆畫(huà)相鄰兩條線的時(shí)間間隔T_s，圖乙中的圓柱棒的_端是懸掛端(填“左”或“右”)(2)

9、根據(jù)乙所給的數(shù)據(jù)，可知毛筆畫(huà)下記號(hào)C時(shí)，圓柱棒下落的速度vC_m/s；畫(huà)下記號(hào)D時(shí)，圓柱棒下落的速度vD_m/s；記號(hào)C、D之間圓柱棒的動(dòng)能的變化量為_(kāi)J，重力勢(shì)能的變化量為_(kāi)J(g9.8m/s2)由此可得出的結(jié)論是_(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)答案：(1)Ts0.042s，左端相鄰筆跡間間距大，故左端是懸掛端(2)vCm/s1.2m/s，vDm/s1.6m/s，EKm(vv)0.53J，EPmg0.57J，在誤差允許范圍內(nèi)，圓柱體的機(jī)械能是守恒的4用落體法“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)紙帶算出相關(guān)的速度v，量出下落距離h，則以為縱軸，以h為橫軸，畫(huà)出的圖象應(yīng)是下圖中的哪一個(gè)？其斜率又表示什

10、么？答案：C其斜率表示重力加速度g解析：對(duì)于自由落體運(yùn)動(dòng)，由靜止開(kāi)始下落高度h后，重力勢(shì)能減少mgh，動(dòng)能增加mv2，應(yīng)滿足mghmv2，即v2gh.5圖中甲、乙兩圖都是利用“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭值的裝置示意圖已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率為50Hz.(1)這兩圖相比較，用哪個(gè)圖所示的裝置實(shí)驗(yàn)較好？簡(jiǎn)單說(shuō)明理由(2)上圖中的丙是采用較好的裝置并按正確的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)打出的一條紙帶，其中O點(diǎn)為打點(diǎn)的第一個(gè)點(diǎn)，標(biāo)為1，后面依次打下的一系列點(diǎn)跡分別為2、3、4、5.經(jīng)測(cè)量，第15至17點(diǎn)間的距離為11.69cm，第1至第16點(diǎn)間的距離為43.83cm，則打下第16個(gè)點(diǎn)時(shí)，重物下落的速度大小為_(kāi)ms1.在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，可認(rèn)為重物在下落的過(guò)程中機(jī)械能守恒，由此求得重力加速度值為g_ms2(要求保留3位有效數(shù)字)答案：甲圖2.92ms19.74ms2解析：(1)用甲圖所示的裝置實(shí)驗(yàn)較好因?yàn)橛脢A子固定，可以避免乙圖由于手的抖動(dòng)而造成紙帶上的第1個(gè)點(diǎn)跡被拖長(zhǎng)和位置不確定的現(xiàn)象另外由于用夾子固定紙帶，便于紙帶調(diào)整到豎直方向，以避免紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(限位孔)之間產(chǎn)生較大的摩擦，而乙圖中用手