拉萨市高考物理一轮复习23 实验验证机械能守恒定律II卷.docx

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拉萨市高考物理一轮复习23实验验证机械能守恒定律II卷

拉萨市2020年高考物理一轮复习：

23实验：

验证机械能守恒定律（II）卷

姓名:

________班级:

________成绩:

________

一、实验探究题（共12题；共49分）

1.（5分）（2018高一下·黑龙江期末）某同学在验证机械能守恒定律的实验中，使重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如题图甲所示为纸带下落的起始点，A、B、C为纸带上选取的三个连续点实验中所用重物的质量，打点计时器每隔打一个点，当地的重力加速度．

（1）记录B点时，重物的速度

________;，此空及后面两空均保留三位有效数字，重物动能

________J.从开始下落到至B点，重物的重力势能减少量是________;J，由此可得到的结论是________．

（2）该同学进一步分析发现重物动能的增量总是略小于重力势能的减少量，造成这一现象的原因可能是________;写出一条合理的原因即可

（3）若该同学在实验时没有测量重物质量，是否能够正常完成实验？

________填“能”或“不能”

（4）该同学在纸带上又选取了多个计数点，并测出了各计数点到第一个点O的距离h，算出了各计数点对应的速度v2，若重物下落过程中机械能守恒，则以h为横轴，以为纵轴画出的图线应是如图乙中的________，图线的斜率表示________．

2.（5分）（2016高三上·大连期中）“验证机械能守恒定律”的实验可以采用如图1所示的甲或乙方案来进行．

（1）

比较这两种方案，________（选填“甲”或“乙”）方案好些．

（2）

如图2所示是采用甲方案时得到的一条纸带，在计算图中N点速度时，几位同学分别用下列不同的方法进行，其中正确的是     

A.vN=8nT    

B.vN=

C.vN=

D.vN=g（n﹣1）T．    

3.（2分）（2019高三上·赤峰月考）如图，气垫导轨上滑块的质量为M，钩码的质量为m，遮光条宽度为d，两光电门间的距离为L，气源开通后滑块在牵引力的作用下先后通过两个光电门的时间为△t1和△t2。

当地的重力加速度为g。

（1）用上述装置测量滑块加速度的表达式为________（用已知量表示）；

（2）用上述装置探究滑块加速度a与质量M及拉力F的关系，要使绳中拉力近似等于钩码的重力，则m与M之间的关系应满足________；

（3）用上述装置探究系统在运动中的机械能关系，滑块从光电门1运动到光电门2的过程中满足关系式________时（用已知量表示），系统机械能守恒。

若测量过程中发现系统动能增量总是大于钩码重力势能的减少量，可能的原因是________。

4.（6分）（2017高一下·容县期末）如图1为验证机械能守恒定律的实验装置示意图．

（1）

为完成此实验，除了图中所示器材，还需要有      （多选）

A.刻度尺    

B.秒表    

C.天平    

D.交流电源    

（2）

在一次实验中，质量m的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图2所示，长度单位cm，那么从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是△Ep=________J，g取10m/s2．

5.（4分）（2017高一下·泸州期末）在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源频率为50Hz，重锤质量m=0.1kg，查出当地重力加速度的值为9.80m/s2

（1）

请将下列实验步骤补充完整：

将纸带固定在重锤上，让纸带穿过打点计时器的限位孔，用手提着纸带使重物静止在靠近打点计时器处；________（选填“先接通电源，再松开纸带”或“先松开纸带，再接通电源”），让重物自由下落．

（2）

正确地选出纸带，测得连续三点A、B、C到第一个点的距离如图所示，相邻两点时间间隔为________s，打点计时器打下B点时，重物的速度vB=________m/s，从起始点O到打下B点的过程中重力势能减少量是△EP=________J，此过程中重物动能的增加量△Ek=________．（以上两空保留三位有效数字）

6.（2分）（2019高三上·河北月考）某同学利用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律，实验中交流电的频率为f.该同学选择了一条合适的纸带，如图乙所示，纸带上的点为实际打出的点。

该同学选择B、E两点验证机械能守恒定律。

（重力加速度为g）

（1）在打点计时器打B点时，重物下落的速度大小为________；打E点时重物下落的速度大小为________。

（用频率f以及纸带中所给量表示）

（2）下落过程中，如果重物机械能守恒，应满足的表达式为________（用题中及纸带中所给量表示）。

7.（4分）（2017高一下·唐山期末）在“验证机械能守恒定律”的实验中，实验装置如图1所示．

（1）实验中的重物应选用图2中的________；（填“①”、“②”、“③”）

（2）电磁打点计时器的电源选用________；（填“220V交流电源”或“学生交流电源4V﹣6V”）

（3）如图3，释放纸带前的瞬间，重锤和手的位罝合理的是________（“丙”或“丁”）：

（4）如图4，某同学用正确的方法获得了一条纸带，并以起点为记数点O，隔一段距离，取连续点为记数点A、B、C、D、E、F，如图所示．已知重锤的质量为0.5kg，则电磁打点计时器打下E点时，重锤减少的重力势能△Ep=________J（取重力加速度g=9.8m/s2，计算结果保留两位有效数字），由于受阻力的影响，重锤增加的动能与△EK减少的重力势能△EP的大小关系为△EK________△EP（选填“大于”、“小于”或“等于”）．

8.（7分）（2019·端州模拟）如图甲所示的实验装置，可用来验证机械能守恒定律．在铁架台的顶端有一电磁铁，下方某位置固定一光电门，电磁铁通电后小铁球被吸起，此时小铁球距离光电门h，电磁铁断电后小铁球下落，小铁球经过光电门的时间为△t．已知当地重力加速度值为g．请回答下列问题

（1）用游标卡尺（20等分）测得小铁球的直径为d，如图乙所示，则该示数为________cm；

（2）当满足关系式________时小铁球的机械能守恒．

（3）为减小实验误差，下列措施可行的是（___________）

A.选用直径稍小一些的小铁球    

B.选用直径稍大一些的小铁球    

C.适当增大小铁球与光电门距离h    

D.适当减小小铁球与光电门距离h    

9.（3分）（2018高二上·靖远期末）某物理兴趣小组利用图甲所示装置做“验证机械能守恒定律，，实验。

图乙为一条符合实验要求的纸带，钩码的速度为零时打点计时器打下的第一个点为O,之后依次打出A、B、C、D、E、F六点，部分点间的距离已经标出，打点计时器所接交流电源的周期为T，当地的重力加速度大小为g。

（1）关于本实验，下列说法正确的是_________（填选项前的字母）

A.需要测量钩码的质量    

B.需要测量钩码下落的时间    

C.可用

 直接算出钩码瞬时速度的大小    

D.实验时，应先接通打点计时器的电源，后释放纸带    

（2）若在打点计时器打下C点到打下E点的过程中钩码的机械能守恒，则

 =________

10.（2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________．

11.（4分）（2018高一下·太仆寺旗期末）在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器所用电源频率为50Hz,当地重力加速度的值为10m/s2,测得所用重物的质量为1.00kg.若按实验要求正确地选出纸带进行测量,量得连续三点A、B、C到第一个点的距离如图所示（相邻计数点时间间隔为0.02s）,那么:

（1）.要验证重锤下落过程中符合机械能守恒,除了图示器材,以下实验器材必须要选取的有__________。

（填写字母代号）

A.秒表    

B.刻度尺    

C.天平    

D.交流电源    

（2）运用公式

对实验条件的要求是________, 为此所选择的纸带第1、2点间的距离应接近________

（3）.根据纸带算出相关各点的速度v,量出下落的距离h,则以h为横轴画出的图像应是下图中的哪个________

（4）.从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是△Ep=________,此过程中物体动能的增加量△Ek=________;（结果保留两位有效数字）

（5）.通过计算,数值上△Ep________△Ek（填“>”“=”或“<”）,这是因为________

12.（5分）（2016高一下·陕西期中）在“验证机械能守恒定律”的实验中

（1）

将下列主要的实验步骤，按照实验的合理顺序把步骤前的字母序号填在横线上：

________ 

A．用手提着纸带使重物静止在靠近打点计时器处；

B．将纸带固定在重物上，让纸带穿过固定在铁架台上的打点计时器的限位孔；

C．取下纸带，在纸带上选点迹清晰的几点，测出它们与第一个点的距离，并算出重物在打下这几个点时的瞬时速度；

D．接通电源，松开纸带，让重物自由下落；

E．查出当地的重力加速度g的值，算出打下各计数点时的动能和相应的减少的重力势能，比较它们是否相等；

F．把测量和计算得到的数据填入自己设计的表格里．

（2）

物体重力势能的减少量和动能的增加量相应相比，实际上哪个值应偏小些？

原因是什么？

答：

________．

（3）

若自由下落的重物质量为1kg，获得一条纸带数据如图所示，单位是cm，g取9.8m/s2，打点的时间间隔为0.02s．求：

①打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=________ ．

②从起点O到打下计数点B的过程中，重力势能的减少量△EP=________ ．此过程中物体动能的增量△EK=________ ．（保留两位有效数字）

参考答案

一、实验探究题（共12题；共49分）

1-1、

1-2、

1-3、

1-4、

2-1、

2-2、

3-1、

3-2、

3-3、

4-1、

4-2、

5-1、

5-2、

6-1、

6-2、

7-1、

7-2、

7-3、

7-4、

8-1、

8-2、

8-3、

9-1、

9-2、

10-1、

10-2、

11-1、

11-2、

11-3、

11-4、

11-5、

12-1、

12-2、

12-3、