西安市高考物理一轮基础复习 专题22 验证机械能守恒定律C卷.docx
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西安市高考物理一轮基础复习专题22验证机械能守恒定律C卷
西安市高考物理一轮基础复习：
专题22验证机械能守恒定律C卷
姓名:
________班级:
________成绩:
________
一、单选题（共2题；共4分）
1.（2分）（2017高二上·徐州期末）如图所示是用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置，关于这一实验，下列说法中正确的是（）
A.应先释放纸带，后接通电源
B.重物应选用密度小的物体
C.开始时，应使重物靠近打点计时器
D.需使用秒表测出重物下落的时间
2.（2分）（2017高二下·扬州会考）在利用自由落体“验证机械能守恒定律”的实验中，下列说法中正确的是（）
A.实验中必须用天平测出重物的质量
B.实验中必须用秒表测出重物下落的时间
C.实验中选用重物的体积越大实验误差一定越小
D.实验中应选用最初两点间距离接近2mm的纸带进行数据处理
二、多选题（共3题；共9分）
3.（3分）（2016·宿州模拟）如图所示，将打点计时器固定在铁架台上，用重锤带动纸带由静止释放，利用此装置可以（）
A.测定当地的重力加速度g
B.验证力的平行四边形定则
C.探究功与速度的关系
D.验证机械能守恒定律
4.（3分）（2020高一下·郧县月考）在“用打点计时器验证重锤做自由落体运动的过程中机械能守恒”的实验中，以下说法正确的有（）
A.必须用天平称出物体的质量
B.重锤应该选质量大，体积小的金属材质，有利于减小误差
C.利用电磁打点计时器操作时，应先接通电源然后放开纸带
D.普通情况下做该实验时，由于阻力的影响，每次都得到mgh会略大于
的，但在误差范围内还是可以证明重锤自由下落过程中机械能守恒
5.（3分）（2017高一下·博白期末）某同学用如图甲所示的装置，来验证机械能守恒定律，下列说法正确的是（）
A.该实验中，重物应选用质量大、体积小、密度大的材料
B.该实验中，可以由公式v=gt求出打某点的纸带的速度
C.该实验中，应先接通电源后释放重物
D.该实验中，打点计时器接到电源的直流输出端上
三、填空题（共1题；共3分）
6.（3分）（2017高一下·安达期末）利用自由落体来验证机械能守恒定律的实验：
若已知打点计时器的电源频率为50Hz，当地的重力加速度g=9.8m/s2，重物质量为mkg，实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示，其中0为第一个点，A、B、C为另外3个连续点，根据图中数据可知，重物由0点运动到B点，重力势能减少量△EP=________J；动能增加量△Ek=________J，产生误差的主要原因是________．
四、实验探究题（共4题；共15分）
7.（4分）（2017高一下·黑龙江期末）用落体法验证机械能守恒定律的实验中：
（1）运用公式mgh=
mv2时对实验条件的要求是________．
（2）若实验中所用重锤的质量为m=1kg，打点纸带如图1所示，图中分别标出了点A、B、C、D到第一个点O点的距离，且打点间隔为0.02s，则记录B点时，重锤的速度vB=________，重锤的动能Ek=________，从开始下落起至B点重锤的重力势能减小了________，由此可得结论________．
（结果保留3位有效数字）
（3）根据纸带给出的相关各点的速度v，量出下落距离h，则以
为纵轴，以h为横轴作出图象应是图2中的________
8.（4分）（2017高三上·监利开学考）用图（a）的装置“验证牛顿第二定律”时有两个“巧妙”的设计，一是要求小车的质量远大于砂和砂桶的质量之和；二是对小车要进行“平衡摩擦力”操作．回答下列问题：
（1）实验要求“小车质量远大于砂和砂桶质量之和”的目的是________．
（2）实验要求“小车质量远大于砂和砂桶质量之和”的目的是________．
（3）对小车进行“平衡摩擦力”操作时，下列必须进行的是 （填字母序号）．
A.取下砂和砂桶
B.在空砂桶的牵引下，轻推一下小车，小车能做匀速直线运动
C.小车拖着穿过打点计时器的纸带做匀速运动时，打点计时器的电源应断开
D.把长木板没有定滑轮的一端垫起适当高度
（4）对小车进行“平衡摩擦力”操作时，下列必须进行的是 （填字母序号）．
A.取下砂和砂桶
B.在空砂桶的牵引下，轻推一下小车，小车能做匀速直线运动
C.小车拖着穿过打点计时器的纸带做匀速运动时，打点计时器的电源应断开
D.把长木板没有定滑轮的一端垫起适当高度
（5）在满足实验条件下，某同学得到了如图（b）的图线（M为小车和砝码的总质量），图线在纵轴上截距不为零的原因是________．
（6）在满足实验条件下，某同学得到了如图（b）的图线（M为小车和砝码的总质量），图线在纵轴上截距不为零的原因是________．
9.（3分）（2017高二上·嘉兴期中）军军同学进行“探究求合力的方法”实验：
（1）下列要求对减小实验误差有益的是 ．
A.两细绳必须等长
B.拉橡皮条的两条细绳夹角越大越好
C.弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行
D.两弹簧测力计同时拉细绳时，示数之差尽可能大
（2）下列要求对减小实验误差有益的是 ．
A.两细绳必须等长
B.拉橡皮条的两条细绳夹角越大越好
C.弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行
D.两弹簧测力计同时拉细绳时，示数之差尽可能大
（3）两弹簧测力计的量程都为5N，最小刻度为0.1N．实验时，沿着两个不同的方向拉弹簧测力计，如图所示．请从图中读出弹簧测力计甲的拉力大小为________ N．
（4）两弹簧测力计的量程都为5N，最小刻度为0.1N．实验时，沿着两个不同的方向拉弹簧测力计，如图所示．请从图中读出弹簧测力计甲的拉力大小为________ N．
（5）本实验采用的科学方法是
A.理想实验法
B.等效替代法
C.控制变量法
D.建立物理模型法．
（6）本实验采用的科学方法是
A.理想实验法
B.等效替代法
C.控制变量法
D.建立物理模型法．
10.（4分）（2017高一下·黑龙江期末）在验证机械能守恒定律的实验中，质量为0.20kg的重物拖着纸带自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示．已知相邻计数点间的时间间隔为0.02秒，当地的重力加速度为9.80m/s2，回答以下问题．
（1）纸带的________（选填“左”或“右”）端与重物相连；
（2）打点计时器应接________（选填“直流”或“交流”）电源，实验时应先________（填“释放纸带”或“接通电源”）；
（3）从起点P到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量△Ep=________J，此过程中物体动能的增加量△Ek=________J；（结果保留3位有效数字）
五、实验题（共6题；共36分）
11.（7分）（2017高二上·枣阳开学考）在用落体法“验证机械能守恒定律”实验时，某同学按照正确的步骤操作，并选得一条如图所示的纸带．其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点，该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离，并记录在图2中（单位cm），重锤质量为0.5kg，重力加速度g=9.80m/s2．
（1）
根据图中的数据，可知重物由O点运动到B点，重力势能减少量△Ep=________J，动能的增加量△Ek=________J．（计算结果保留3位有效数字）
（2）
重力势能的减少量△Ep往往大于动能的增加量△Ek，这是因为________．
（3）
他进一步分析，发现本实验存在较大误差，为此设计出用如图3所示的实验装置来验证机械能守恒定律．通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落，下落过程中经过光电门B时，通过与之相连的毫秒计时器（图中未画出）记录挡光时间t，用毫米刻度尺测出AB之间的距离h，用精密仪器测得小铁球的直径D．重力加速度为g．实验前应调整光电门位置使小球下落过程中球心通过光电门中的激光束．题中所给的d、t、h、g应满足关系式________，方可验证机械能守恒定律．
（4）
比较两个方案，改进后的方案相比原方案的优点是：
________．
12.（7分）（2017高一下·成都期末）在用落体法“验证机械能守恒定律”实验时，某同学按照正确的步骤操作（如图1），并选得一条如图2所示的纸带．其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点，该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离，并记录在图2中（单位cm），重锤质量为0.5kg，重力加速度g=9.80m/s2．
（1）
根据图2中的数据，可知重物由O点运动到B点，重力势能减少量△Ep=________J，动能的增加量△Ek=________J．（计算结果保留3位有效数字）
（2）
重力势能的减少量△Ep往往大于动能的增加量△Ek，这是因为________．
（3）
他进一步分析，发现本实验存在较大误差，为此设计出用如图3所示的实验装置来验证机械能守恒定律．通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落，下落过程中经过光电门B时，通过与之相连的毫秒计时器（图中未画出）记录挡光时间t，用毫米刻度尺测出AB之间的距离h，用精密仪器测得小铁球的直径d．重力加速度为g．实验前应调整光电门位置使小球下落过程中球心通过光电门中的激光束．题中所给的d、t、h、g应满足关系式________，方可验证机械能守恒定律．
（4）
比较两个方案，改进后的方案相比原方案的优点是：
________．
13.（5分）（2017高一下·汉中期末）如图1所示，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可验证机械能守恒定律．
①已准备的器材有打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需要的器材是________（填字母代号）．
A．直流电源、天平及砝码
B．直流电源、毫米刻度尺
C．交流电源、天平及砝码
D．交流电源、毫米刻度尺
②实验中需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h．某同学对实验得到的纸带设计了以下四种测量方案．这些方案中合理的是________．
A．用刻度尺测出物体下落的高度h，由打点间隔数计算出下落时间t，通过v=gt计算出瞬时速度v
B．用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过v=
计算出瞬时速度v
C．根据做匀变速直线运动时，纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v，并通过h=
计算得出高度h
D．用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时，纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v
③安装好实验装置，正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图2所示．图中O点为打点起始点，且速度为零．选取纸带上打出的连续点A、B、C、…作为计数点，测出其中E、F、G点距起始点O的距离分别为h1、h2、h3．已知重锤质量为m，当地重力加速度为g，计时器打点周期为T．为了验证此实验过程中机械能是否守恒，需要计算出从O点到F点的过程中：
重锤重力势能的减少量△Ep=________，动能的增加量△Ek=________（用题中所给字母表示）
④某同学在实验中测出各计数点到起始点的距离h，并计算出各计数点的速度v，用实验测得的数据绘制出v2﹣﹣h图线图象是一条直线，此直线斜率的物理含义是________．
14.（6分）（2017高一下·景德镇期末）某实验小组利用如图所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒．
（1）
某同学用游标卡尺测得遮光条（如图）的宽度d=________cm；
（2）
实验前需要调整气垫导轨底座使之水平，实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门所花时间为△t=1.2×10﹣2s，则滑块经过光电门时的瞬时速度为（用游标卡尺的测量结果计算）________m/s．
（3）
在本次实验中还需要测量的物理量有：
钩码的质量m、________（用文字说明并用相应的字母表示）．
（4）
本实验，通过比较________和________在实验误差允许的范围内相等（用测量的物理量符号表示），从而验证了系统的机械能守恒．
15.（7分）（2017高三上·通渭期末）在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知电磁打点计时器所用的电源的频率为50Hz，查得当地的重力加速度g=9.80m/s2，测得所用的重物质量为1.00kg．实验中得到的一条点迹清晰的纸带（如图所示），把第一个点记为O，另选连续的四个点A、B、C、D作为测量的点，经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm．
（1）
根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于________J，动能的增加量等于________J（取三位有效数字）．
（2）
根据以上数据，可知重物下落时的实际加速度a=________m/s2，a________g（填“大于”或“小于”），原因是________．
16.（4分）（2017高一下·集宁期末）在用重锤下落来验证机械能守恒时，某同学按照正确的操作选的纸带如图所示．其中O是起始点，A、B、C、D、E是打点计时器连续打下的5个点，打点频率为50Hz，该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C、D、E各点的距离，并记录在图中（单位：
cm）
（1）
这五个数据中不符合读数要求的是________（选填“A”“B”“C”“D”或“E”）点读数．
（2）
该同学用重锤在OC段的运动来验证机械能守恒，OC距离用h来表示，他用vC=
计算与C点对应的重锤的瞬时速度，得到动能的增加量，这种做法________（选填“对”或“不对”）．
（3）
若O点到某计数点的距离用h表示，重力加速度为g，该点对应重锤的瞬时速度为v，则实验中要验证的等式为________．
（4）
若重锤质量m=2.00×10﹣1kg，重力加速度g=9.8m/s2，由图中给出的数据，可得出从O点到打下D点，重锤重力势能的减少量为________ J，动能的增加量为________ J（均保留三位有效数字），本实验得出的结论是________．
参考答案
一、单选题（共2题；共4分）
1-1、答案：
略
2-1、答案：
略
二、多选题（共3题；共9分）
3-1、答案：
略
4-1、
5-1、答案：
略
三、填空题（共1题；共3分）
6-1、
四、实验探究题（共4题；共15分）
7-1、答案：
略
7-2、答案：
略
7-3、答案：
略
8-1、答案：
略
8-2、答案：
略
8-3、答案：
略
8-4、答案：
略
8-5、答案：
略
8-6、答案：
略
9-1、答案：
略
9-2、答案：
略
9-3、答案：
略
9-4、答案：
略
9-5、答案：
略
9-6、答案：
略
10-1、答案：
略
10-2、答案：
略
10-3、答案：
略
五、实验题（共6题；共36分）
11-1、答案：
略
11-2、答案：
略
11-3、答案：
略
11-4、答案：
略
12-1、答案：
略
12-2、
12-3、答案：
略
12-4、答案：
略
13-1、
14-1、答案：
略
14-2、答案：
略
14-3、答案：
略
14-4、答案：
略
15-1、答案：
略
15-2、答案：
略
16-1、答案：
略
16-2、答案：
略
16-3、答案：
略
16-4、答案：
略
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