2019屆高考物理一輪復習第五章機械能及其守恒定律實驗六驗證機械能守恒定律隨堂檢測新人教版

1、實驗六驗證機械能守恒定律隨堂檢測亠鞏固落實1. (2018 河北邯鄲摸底)某同學安裝如圖甲所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律.(2) 打點計時器所用交流電的頻率為50 Hz，該同學選取如圖乙所示的一段紙帶，對BD段進行研究求得B點對應的速度VB=_ m/s(保留兩位有效數(shù)字)，若再求得D點對應的速度為VD,測出重物下落的高度為hBD,則還應計算_ 與_ 大小是否相等(填字母表達式)(3) 但該同學在上述實驗過程中存在明顯的問題安裝實驗裝置時存在的問題是_ ；研究紙帶時存在的問題是 _ ,實驗誤差可能較大.MI解析：(1)由實驗原理知，應讓重物在松開手后做自由落體運動；根據(jù)機械能守恒，mg1 1h

2、=-mv2v?)，整理后，得gAh= -(v2-v2)，所以不需要測量質(zhì)量.2朋YA丨2-JlA/AC1(2)B點速度等于AC段的平均速度，VB=亓0.19 m/s;根據(jù)實驗原理知，還應計算 q(vDvB)與ghBD看兩者大小是否相等.(3) 重物距離桌面太近，會落到桌面上；B D時間間隔太短，實驗誤差較大.12 2答案：自由落體 不需要 (2)0.19(VDVB)ghBD(3)重物會落在桌面上(或“紙帶打點過短”等與此類似的答案)B D兩點時間間隔過短2.(2018 廣州執(zhí)信中學模擬)如圖甲所示的裝置叫做阿特伍德機，是英國數(shù)學家和物 理學家阿特伍德創(chuàng)制的一種著名力學實驗裝置，用來研究勻變速直

3、線運動的規(guī)律.某同學對該裝置加以改進后用來驗證機械能守恒定律，如圖乙所示.(1)此實驗中，應當是讓重物做測出重物的質(zhì)量.電火韭$ 計時苗2實驗時，該同學進行了如下操作:1將質(zhì)量均為MA的含擋光片，B的含掛鉤）的重物用繩連接后，跨放在定滑輪上，處于靜止狀態(tài)，測量出 _（填“A的上表面”“A的下表面”或“擋光片中心”）到光電門中心的豎直距離h.2在B的下端掛上質(zhì)量為m的物塊C,讓系統(tǒng)（重物A、B以及物塊C）中的物體由靜止開始運動，光電門記錄擋光片擋光的時間為t.3測出擋光片的寬度d,計算有關物理量，驗證機械能守恒定律. 如果系統(tǒng)（重物A、B以及物塊C）的機械能守恒，應滿足的關系式為（已知重力加速度

4、為g）.（3）_引起該實驗系統(tǒng)誤差的原因有（寫一條即可）（4）驗證實驗結束后，該同學突發(fā)奇想：如果系統(tǒng)（重物A B以及物塊C）的機械能守恒，不斷增大物塊C的質(zhì)量m重物B的加速度a也將不斷增大，那么a與m之間有怎樣的定量 關系？a隨m增大會趨于一個什么值？請你幫該同學解決：1寫出a與m之間的關系式：T_ （還要用到M和g）.2a的值會趨于_ .-解析：實驗時，測量出擋光片中心到光電門中心的豎直距離h.d（2）重物A經(jīng)過光電門時的速度為v=云；則如果系統(tǒng)（重物A B以及物塊C）的機械能1d2守恒，應滿足的關系式為mgh=（2m.2t（3）引起該實驗系統(tǒng)誤差的原因：繩子有一定的質(zhì)量，滑輪與繩子之間有

5、摩擦，重物運 動受到空氣阻力等.（4）根據(jù)牛頓第二定律可知mg=（ m+ 2M） a,解得:/AxO睜光尸匚片 -a=mg g光電門昂3當m增大時，式子的分母趨近于1,則a的值會趨于重力加速度g.答案： （1）擋光片中心(2)mg=如m/4(3) 繩子有一定的質(zhì)量、滑輪與繩子之間有摩擦、重物運動受到空氣阻力等g(4) a= 2M重力加速度g+ 1m3. (2016 高考全國卷 I )某同學用圖(a)所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律，其中打點計時器的電源為交流電源，可以使用的頻率有20 Hz、30 Hz 和 40 Hz.打出紙帶的一部分如圖(b)所示.該同學在實驗中沒有記錄交流電的頻率f,需要用

6、實驗數(shù)據(jù)和其他題給條件進行推算.(1)若從打出的紙帶可判定重物勻加速下落，利用f和圖(b)中給出的物理量可以寫出：在打點計時器打出B點時，重物下落的速度大小為_,打出C點時重物下落的速度大小為 _ ，重物下落的加速度大小為 _ .(2)已測得Si= 8.89 cm,S2= 9.50 cm,S3= 10.10 cm；當?shù)刂亓铀俣却笮?9.80 m/s2,實驗中重物受到的平均阻力大小約為其重力的1%由此推算出f為_ Hz.解析：(1)利用做勻變速直線運動的質(zhì)點在一段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時S|s(s|s)f速度，可得打點計時器打出B點時重物下落的速度VB=2 =2；打出c點時重S2+s3(S2+S3)f物下落的速度vc= 2 =2.根據(jù)加速度的定義，重物下落的加速度大小為a=VCVB(S3S1)f2廠=(VCVB)f=2根據(jù)題述，重物下落受到的阻力為0.01mg由牛