機(jī)械能二輪綜合訓(xùn)練(三)

1、機(jī)械能二輪綜合訓(xùn)練(三)1.用自由落體法驗證機(jī)械能守恒定律的實驗中：(1)運用公式mgh對實驗條件的要求是_；(2)若實驗中所用重物的質(zhì)量m1 kg.打點紙帶如圖12-56所示，打點時間間隔為0.02 s，則記錄B點時，重物速度vB_，重物動能Ek_，從開始下落起至B點時重物的重力勢能減少量是_，由此可得出的結(jié)論是_；(g取9.8 m/s2)(3)根據(jù)紙帶算出相關(guān)各點的速度v，量出下落距離h，則以為縱軸、以h為橫軸畫出的圖象應(yīng)是圖12-57中的 ()2（8分）某實驗小組通過自由落體運動驗證機(jī)械能守恒定律小組成員選擇所需實驗儀器，并安裝好如圖1所示的實驗裝置（電源已接未畫出）開始實驗請回答：（1

2、）結(jié)合如圖1所示的實驗裝置，該實驗還需的實驗器材有：刻度尺（2）由如圖1裝置可知該小組的操作存在不合理的地方，請指出其中兩條：重錘未靠近打點計時器，兩限位孔未豎直對齊（3）如圖2，4條紙帶中，哪一條是該小組糾正所有不合理操作后打出的紙帶？答：D3(7分)如圖所示，某同學(xué)在做“探究功與速度變化的關(guān)系”的實驗當(dāng)小車在1條橡皮筋的作用下沿木板滑行時，橡皮筋對小車做的功記為W.當(dāng)用2條、3條橡皮筋重復(fù)實驗時，設(shè)法使每次實驗中橡皮筋所做的功分別為2W、3W.(1)圖中電火花計時器的工作電壓是_V的交流電(2)實驗室提供的器材如下：長木板、小車、橡皮筋、打點計時器、紙帶、電源等，還缺少的測量工具是_(3)

3、圖中小車上有一固定小立柱，下圖給出了4種橡皮筋與小立柱的套接方式，為減小實驗誤差，你認(rèn)為最合理的套接方式是_(4)在正確操作的情況下，某次所打的紙帶如圖所示打在紙帶上的點并不都是均勻的，為了測量橡皮筋做功后小車獲得的速度，應(yīng)選用紙帶的_部分進(jìn)行測量(根據(jù)紙帶中字母回答)，小車獲得的速度是_m/s.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)4.如圖所示，兩個相同裝置：兩輛相同的小車并排放在兩相同的直軌道上，小車前端系上細(xì)線，線的另一端跨過定滑輪各掛一個小盤。盤里可以分別放不同質(zhì)量的砂子，小車后端連著紙帶，紙帶分別穿過固定在軌道上的打點計時器，兩個打點計時器并聯(lián)接在同一接線板上。實驗時先接通接線板的電源使兩打點計時

4、器同時開始打點，然后同時釋放兩輛小車，當(dāng)其中OOE01234561.521.721.932.132.342.541.65OE01234561.952.262.562.873.17有一輛小車快接近導(dǎo)軌末端時，斷開接線板的電源，兩打點計時器同時停止工作。下圖所示為某次實驗得到的兩條紙帶，紙帶上的0、1、2、3、4、5、6為所選取的測量點（相鄰兩點間還有四個打點未畫出），兩相鄰測量點間的距離如圖所示，單位為cm。打點計時器所用電源的頻率為50Hz。（1）求出號紙帶測量點5的速度v5 = m/s；號紙帶對應(yīng)的加速度值為 m/s2。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（2）利用此裝置，正確平衡摩擦力后，研究質(zhì)量一定

5、時，加速度與力的關(guān)系，是否必須求出兩輛小車運動加速度的確切值？ （選填“是”或“否”）；請說明理由： （3）利用此圖的其中一個裝置，還可以探究做功與物體速度變化的關(guān)系。 若用M表示小車及車上砝碼的總質(zhì)量，m表示砂子及盤的總質(zhì)量，對于改變外力對小車做的功，下列說法正確的是 A通過改變小車運動的距離來改變外力做功時，必須平衡摩擦，必須滿足M遠(yuǎn)大于mB通過改變小車運動的距離來改變外力做功時，不需要平衡摩擦，也不需要滿足M遠(yuǎn)大于mC通過改變小盤里砂子的質(zhì)量來改變外力做功時，必須平衡摩擦，必須滿足M遠(yuǎn)大于mD通過改變小車上砝碼的質(zhì)量來改變外力做功時，只需平衡摩擦不需要滿足M遠(yuǎn)大于m（4）若在號紙帶上標(biāo)注

6、紙帶隨小車運動的加速度方向，應(yīng)該是_（填“OE”，或“EO”）【答案】（1）0.24 0.20-0.21 （2） 否 ， 因兩打點計時器同時開始、停止工作，故兩小車運動的時間相等，可以用紙帶上打點的總位移大小之比表示加速度之比；（3）BC（漏選得1分） （4） EO大于m；如果要通過改變砂子質(zhì)量來改變做功，因為砂子質(zhì)量將影響砂子做的功小車速度，所以就需要考慮平衡摩擦力和M遠(yuǎn)大于m。（4）由于小車做加速運動，則運動方向為E至O。考點：本題考查功能關(guān)系、紙帶的處理。考點：驗證牛頓第二定律5.圖中游標(biāo)卡尺的讀數(shù)是 mm，螺旋測微器的讀數(shù)是 mm。用如圖丙所示的實驗裝置驗證m1 、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能

7、守恒。m2從高處由靜止開始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點跡進(jìn)行測量，即可驗證機(jī)械能守恒定律圖丁給出的是實驗中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點（圖中未標(biāo)出），計數(shù)點間的距離如圖丁所示。已知m1= 50g 、m2=150g ，取g=9.8m/s2，則（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）在紙帶上打下記數(shù)點5時的速度v = m/s；在05過程中系統(tǒng)動能的增量EK = J，系統(tǒng)勢能的減少量EP = J；若某同學(xué)作出圖象如圖戊所示，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭= m/s2?！敬鸢浮?7.2 ，8.6938.695 ； 2.4 0.58 0.59 9.76.某學(xué)習(xí)小組利用如圖

8、所示的裝置驗證動能定理。（1）將氣墊導(dǎo)軌調(diào)至水平，安裝好實驗器材，從圖中讀出兩光電門中心之間的距離S=_cm；（2）測量擋光條的寬度d，記錄擋光條通過光電門1和2所用的時間t1和t2，并從拉力傳感器中讀出滑塊受到的拉力F，為了完成實驗，還需要直接測量的一個物理量是_；（3）該實驗是否需要滿足砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊、擋光條和拉力傳感器的總質(zhì)量？_ _（填“是”或“否”）6.【答案】（1）50.00 （2）滑塊、擋光條和拉力傳感器的總質(zhì)量M （3）否（3）該實驗中由于已經(jīng)用傳感器測出繩子拉力大小，不是將砝碼和砝碼盤的重力作為小車的拉力，故不需要滿足砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量【考點

9、】驗證動能定理7（10分）如圖1所示是三個涉及紙帶和打點計時器的實驗裝置圖（1）如圖1三個實驗裝置中，摩擦力對實驗結(jié)果沒有影響的是A；（選“A”或“B”）A甲 B乙 C丙（2）若某同學(xué)實驗時所用的電源如圖2甲所示，則打點計時器應(yīng)選圖2乙中的B（選“A”或“B”）（3）如果操作都正確，則通過裝置乙（選填“甲”、“乙”或者“丙”）可打出圖3中的紙帶（選填“”或者“”）【解析】： 解：（1）在勻變速直線運動的實驗中，受到的拉力恒定，摩擦力也恒定，那么物體受到的合力恒定，對實驗沒有影響，在研究功和速度的關(guān)系的實驗中，每次實驗時受到的拉力加倍，但是摩擦力不加倍，對實驗會產(chǎn)生影響，在研究加速度與力質(zhì)量的關(guān)

10、系的實驗中，改變車的拉力的時候，摩擦力不變，對實驗的計算會產(chǎn)生影響所以沒有影響的是A（2）由于電源是學(xué)生電源，電磁打點計時器的電壓為46V，所以要選擇電磁打點計時器，故選：B；（3）分析紙帶可以得到，紙帶中兩端見的距離逐漸增大，說明是加速運動，紙帶中兩點間的距離相等，說明是勻速運動，實驗紙帶應(yīng)該是研究功和速度的關(guān)系的實驗中得到的，即乙所以通過裝置乙可以得到紙帶故答案為：（1）A；（2）B；（3）乙，8（6分）（2014秋濟(jì)南期末）某學(xué)習(xí)小組利用氣墊導(dǎo)軌裝置來探究“做功與物體動能改變的關(guān)系”，如圖1為實驗裝置示意圖利用氣墊導(dǎo)軌上的光電門可測出滑塊上的細(xì)窄擋光片經(jīng)過時的擋光時間重力加速度為g，氣墊

11、導(dǎo)軌水平放置，不計滑輪和導(dǎo)軌摩擦實驗步驟如下：a測出擋光條的寬度為d，滑塊與擋光條的質(zhì)量為M；b輕細(xì)線的一端固定在滑塊上，另一端繞過定滑輪掛上一砝碼盤，盤和砝碼的總質(zhì)量為m（mM），細(xì)繩與導(dǎo)軌平行；c讓滑塊靜止放在導(dǎo)軌左側(cè)的某一位置，測出擋光片到光電門的距離為x；d釋放滑塊，測出擋光片經(jīng)過光電門的擋光時間為t；e改變砝碼的質(zhì)量，保證滑塊每次都在同一位置由靜止釋放，光電門可測得對應(yīng)的擋光時間（1）滑塊經(jīng)過光電門時速度的計算式v=（用題目中所給的字母來表達(dá)）（2）細(xì)線的拉力做功可表達(dá)為W=mgx，滑塊的動能改變表達(dá)為Ek=（用題目中所給的字母來表達(dá)）（3）我們可以通過測得的多組數(shù)據(jù)來建立m的關(guān)系圖

12、象如圖2來進(jìn)行更準(zhǔn)確的實驗驗證，則如圖2圖象中哪一項更符合真實的實驗情況丙10、(12分)如圖所示，水平轉(zhuǎn)臺高1.25m，半徑為0.2m，可繞通過圓心處的豎直轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)臺的同一半徑上放有質(zhì)量均為0.4kg的小物塊A、B(可看成質(zhì)點)，A與轉(zhuǎn)軸間距離為0.1m，B位于轉(zhuǎn)臺邊緣處，A、B間用長0.1m的細(xì)線相連，A、B與水平轉(zhuǎn)臺間最大靜摩擦力均為0.54N，g取10m/s2。當(dāng)轉(zhuǎn)臺的角速度達(dá)到多大時細(xì)線上出現(xiàn)張力？當(dāng)轉(zhuǎn)臺的角速度達(dá)到多大時A物塊開始滑動？若A物塊恰好將要滑動時細(xì)線斷開，求B物塊落地時與轉(zhuǎn)動軸心的水平距離。(不計空氣阻力)11.某興趣小組制作了一“石炮”，結(jié)構(gòu)如圖所示。測得其長臂的

13、長度l4.8m，石塊“炮彈”的質(zhì)量m10.0 kg，初始時長臂與水平面間的夾角30°。在水平地面上演練，將石塊裝在長臂末端的開口籮筐中，對短臂施力，使石塊升高并獲得速度，當(dāng)長臂轉(zhuǎn)到豎直位置時立即停止轉(zhuǎn)動，石塊即被水平拋出，熟練操作后，石塊水平射程穩(wěn)定在x19.2 m。不計空氣阻力，長臂和籮筐的質(zhì)量忽略不計，重力加速度g取10 ms²。求：（1）要達(dá)到上述射程人要做多少功；（2）把“石炮”移到離水平地面多高的“城墻”邊緣可將水平射程提高50%。來源:學(xué)12、（12分）如圖所示，斜面AB傾角為=37°， 豎直圓弧軌道BC與斜面AB相切于B點，O點是圓弧軌道的圓心，OC一條豎直線，圓弧軌道的半徑R=1m。一個質(zhì)量M=10kg，從斜面底端A在恒力F的作用下，由靜止開始沿斜面AB向上運動，當(dāng)物體運動到B點時，撤去外力F后，物體沿著圓弧軌道運動，剛好通過圓弧上的C點，最后物體正好落在斜面底端A點。不計一切摩擦和空氣阻力，重力加速度g=10m/s2。求：（1）斜面AB的長度；（2）恒力F的大小。 13、（12分）如圖所示，“蝸牛狀”軌道OAB豎直固定在水平地面BC上，與地面在B處平滑連接。其中“蝸牛狀”軌道由內(nèi)壁光滑的半圓軌道OA和AB平滑連接而成，半圓軌道OA的半徑= 0.6 m，半圓軌道AB的