安徽省2014屆高考物理一輪 小題精練51 新人教版

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1、【安徽省，人教版】2014屆物理一輪小題精練（51，含答案） 1．如圖實(shí)－6－6所示是用自由落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí)得到的一條紙帶，我們選N點(diǎn)來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．下面舉出一些計(jì)算打N點(diǎn)時(shí)紙帶下落速度的方法，其中正確的是(T為打點(diǎn)周期) (　　) 圖實(shí)－6－6 A．N點(diǎn)是第n個(gè)點(diǎn)，則vN＝gnT B．N點(diǎn)是第n個(gè)點(diǎn)，則vN＝g(n－1)T C．vN＝ D．vN＝ 解析：物體下落的實(shí)際加速度小于g，不能采用公式v＝gt計(jì)算打N點(diǎn)時(shí)紙帶下落速度， N點(diǎn)的速度為xn和xn＋1段的

2、平均速度，vN＝，C項(xiàng)正確． 答案：C 2．在用圖實(shí)－6－7所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí)，某同學(xué)的以下說(shuō)法中正確的是 (　　) 圖實(shí)－6－7 A．必須用秒表測(cè)出重物下落的時(shí)間 B．實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，注意手提著紙帶使重物靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，然后松開(kāi)紙帶 C．如果打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不豎直，重物下落時(shí)，其重力勢(shì)能有一部分消耗在紙帶摩擦上，就會(huì)造成重力勢(shì)能的變化小于動(dòng)能的變化 D．驗(yàn)證時(shí)，可以不測(cè)量重物的質(zhì)量或重力 解析：因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中使用打

3、點(diǎn)計(jì)時(shí)器，不需要測(cè)時(shí)間，A錯(cuò)誤；打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不豎直，重物下落時(shí)，其重力勢(shì)能有一部分消耗在紙帶摩擦上，造成重力勢(shì)能的減少量大于動(dòng)能的增加量，C錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)時(shí)，為節(jié)約紙帶，便于測(cè)量，應(yīng)使重物靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，應(yīng)先通電后放手，B正確；因?yàn)閯?dòng)能和勢(shì)能表達(dá)式中都含有質(zhì)量，可以消去，故不需測(cè)質(zhì)量，D正確． 答案：BD 3．(2013·廣州模擬)“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)可以采用如圖實(shí)－6－8所示的甲或乙方案來(lái)進(jìn)行．甲方案為用自由落體實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，乙方案為用斜面小車(chē)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律． 圖實(shí)－6－8 (1)比較這兩種方案，________(填“甲”或“乙”)方案好一些，理由是 ___

4、_____________________________________________________________________． (2)圖丙所示是該實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，測(cè)得每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示，已知每 兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔T＝0.1 s．物體運(yùn)動(dòng)的加速度a＝________；該紙帶是采用 __________(填 “甲”或“乙”)實(shí)驗(yàn)方案得到的．簡(jiǎn)要寫(xiě)出判斷依據(jù) ______________________________． 解析：(1)機(jī)械能守恒的前提是只有重力做功，實(shí)際操作的方案中應(yīng)該使摩擦力越小越 好．故甲方案好一些． (2)a＝≈4.8 m/s2

5、 因a遠(yuǎn)小于g，故為斜面上小車(chē)下滑的加速度．所以該紙帶采用圖乙所示的實(shí)驗(yàn)方案． 答案：(1)甲　因?yàn)檫@個(gè)方案摩擦阻力小，誤差小，操作方便，所用實(shí)驗(yàn)器材少 (2)4.8 m/s2(4.7 m/s2～4.9 m/s2)　乙　因?yàn)槲矬w運(yùn)動(dòng)的加速度比重力加速度小得多 4．(2013·煙臺(tái)模擬)用自由落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中： (1)運(yùn)用公式＝mgh對(duì)實(shí)驗(yàn)條件的要求是________； (2)若實(shí)驗(yàn)中所用重物的質(zhì)量m＝1 kg.打點(diǎn)紙帶如圖實(shí)－6－9所示，打點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02 s，則記錄B點(diǎn)時(shí)，重物速度vB＝________，重物動(dòng)能Ek＝________，從開(kāi)始下落起至B點(diǎn)時(shí)重物

6、的重力勢(shì)能減少量是__________，由此可得出的結(jié)論是__________________________；(g取9.8 m/s2) 圖實(shí)－6－9 (3)根據(jù)紙帶算出相關(guān)各點(diǎn)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)是圖實(shí)－6－10中的 (　　) 圖實(shí)－6－10 解析：(1)重物自由下落時(shí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)條件的要求是打第一個(gè)點(diǎn)時(shí)重物的初速度為零． (2)vB＝＝ m/s＝0.59 m/s 此時(shí)重物的動(dòng)能為 Ek＝mvB2＝×1×(0.59)2 J≈0.17 J 重物的重

7、力勢(shì)能減小量為 ΔEp＝mgh＝1×9.8×17.6×10－3J≈0.17 J 故機(jī)械能守恒． (3)由機(jī)械能守恒定律可知，mgh＝mv2，即驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律成立，只需驗(yàn)證v2＝ gh即可．如果縱坐標(biāo)為，橫坐標(biāo)為h，則圖象應(yīng)為過(guò)原點(diǎn)且斜率為g的直線，故C圖 正確． 答案：(1)打第一個(gè)點(diǎn)時(shí)重物的初速度為零 (2)0.59 m/s　0.17 J　0.17 J　機(jī)械能守恒 (3)C 5．利用氣墊導(dǎo)軌裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí)，先非常仔細(xì)地把導(dǎo)軌調(diào)成水平，然后依圖實(shí)－6－11所示用墊塊把導(dǎo)軌一端墊高H，滑塊m上面裝l＝3 cm的擋光框，使它由軌道上端任一處滑下，測(cè)出它通過(guò)電門(mén)G1和

8、G2時(shí)的速度v1和v2，就可以算出它由G1到G2這段過(guò)程中動(dòng)能的增加量ΔEk＝m(v22－v12)，再算出重力勢(shì)能的減少量ΔEp＝mgh，比較ΔEk與ΔEp的大小，便可驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒． 圖實(shí)－6－11 (1)滑塊的速度v1、v2如何求出？滑塊通過(guò)G1時(shí)的高度h如何求出？ (2)若測(cè)得圖中L＝1 m，x＝0.5 m，H＝20 cm，m＝500 g，滑塊通過(guò)G1和G2的時(shí)間分 別為5.0×10－2s和2.0×10－2s，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭＝9.80 m/s2，試判斷機(jī)械能是否守恒． 解析：(1)因?yàn)閾豕饪虻膶挾群苄＝3 cm，而滑塊通過(guò)電門(mén)的時(shí)間極短，故可以認(rèn)為滑 塊通過(guò)電

9、門(mén)時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)，則通過(guò)兩電門(mén)時(shí)的平均速度就等于通過(guò)G1和G2兩位置的瞬 時(shí)速度，v1＝，v2＝；由相似原理可知＝，便可求得h＝x，H、L、x都是事 先設(shè)定的． (2)v1＝＝ m/s＝0.6 m/s， v2＝＝ m/s＝1.5 m/s， h＝x＝×0.5 m＝0.1 m 動(dòng)能增加量ΔEk＝m(v22－v12)＝×0.5×(1.52－0.62) J≈0.473 J. 重力勢(shì)能減少量ΔEp＝mgh＝0.5×9.80×0.1 J＝0.490 J， 在誤差允許的范圍內(nèi)可認(rèn)為機(jī)械能守恒． 答案：見(jiàn)解析 6．(2013·珠海調(diào)研)如圖實(shí)－6－12所示，用包有白紙的質(zhì)量為1.00 kg的

10、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)的飛輪上并隨之勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，以替代打點(diǎn)計(jì)時(shí)器．燒斷懸掛圓柱棒的線后，圓柱棒豎直自由下落，毛筆就在圓柱棒面的紙上畫(huà)出記號(hào)，如圖實(shí)－6－13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26.0 mm、50.0 mm、74.0 mm、98.0 mm、122.0 mm、146.0 mm，由此可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．已知電動(dòng)機(jī)銘牌上標(biāo)有“1200 r/min”字樣．根據(jù)以上內(nèi)容回答下列問(wèn)題： 圖實(shí)－6－12

11、圖實(shí)－6－13 (1)毛筆畫(huà)相鄰兩條線的時(shí)間間隔T＝________s. (2)根據(jù)圖實(shí)－6－13所給的數(shù)據(jù)可知：毛筆畫(huà)下記號(hào)“3”時(shí)，圓柱棒下落的速度v3＝ ________m/s；畫(huà)下記號(hào)“6”時(shí)，圓柱棒下落的速度v6＝______m/s；在毛筆畫(huà)下記號(hào)“3” 到畫(huà)下記號(hào)“6”的這段時(shí)間內(nèi)，棒的動(dòng)能的增加量為_(kāi)_____J，重力勢(shì)能的減少量為 ____________J．由此可得出的結(jié)論是____________________．(g＝9.8 m/s2，結(jié)果保留 三位有效數(shù)字) 解析：(1)由于電動(dòng)機(jī)銘牌上標(biāo)有“1200 r/min”字樣，所以電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)周期為T(mén)＝ s＝

12、0.05 s. (2)毛筆畫(huà)相鄰兩條線的時(shí)間間隔為0.05 s．根據(jù)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間的平均速度，則畫(huà)記號(hào)“3”時(shí)，圓柱棒下落的速度為v3＝ m/s＝1.24 m/s，同理可求得畫(huà)記號(hào)“6”時(shí)，圓柱棒下落的速度v6＝2.68 m/s.由此可得棒的動(dòng)能的增加量為ΔEk＝mv62－mv32≈2.82 J，重力勢(shì)能的減少量為ΔEp＝mg(h6－h(huán)3)≈2.88 J．根據(jù)求得的數(shù)據(jù)，在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，圓柱棒在下落過(guò)程中機(jī)械能守恒． 答案：(1)0.05　(2)1.24　2.68　2.82　2.88　在誤差允許的范圍內(nèi)圓柱棒在下落過(guò)程中機(jī) 械能守恒 7．(2013·江蘇高考)某

13、同學(xué)利用如圖實(shí)－6－14所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．弧形軌道末端水平，離地面的高度為H.將鋼球從軌道的不同高度h處?kù)o止釋放，鋼球的落點(diǎn)距軌道末端的水平距離為x. 圖實(shí)－6－14 (1)若軌道完全光滑，x2與h的理論關(guān)系應(yīng)滿(mǎn)足x2＝________(用H、h表示)． (2)該同學(xué)經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到一組數(shù)據(jù)，如下表所示： h(10－1m) 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 x2(10－1m2) 2.62 3.89 5.20 6.53 7.78 請(qǐng)?jiān)趫D實(shí)－6－15所示的坐標(biāo)紙上作出x2－h(huán)關(guān)

14、系圖． 圖實(shí)－6－15 (3)對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算得到的x2－h(huán)關(guān)系圖線(圖實(shí)－6－15中已畫(huà)出)，自同一高度靜止釋放的鋼球，水平拋出的速率________(填“小于”或“大于”)理論值． (4)從x2－h(huán)關(guān)系圖線中分析得出鋼球水平拋出的速率差十分顯著，你認(rèn)為造成上述偏差 的可能原因是_____________________________________________________________． 解析：(1)設(shè)鋼球從軌道末端拋出的速度為v0，則有mgh＝mv02，在平拋過(guò)程中有H＝ gt2，x＝v0t，由以上三式可解得x2＝4Hh. (2)依次描點(diǎn)、連線，如下圖

15、所示． (3)由圖象可知，對(duì)應(yīng)同一個(gè)h值，x測(cè)

16、v2＝mgh.直接測(cè)量擺球到達(dá)B點(diǎn)的速度v比較困難．現(xiàn)讓小球在B點(diǎn)處脫離懸線做平拋運(yùn)動(dòng)，利用平拋的特性來(lái)間接地測(cè)出v.如圖實(shí)－6－16所示，懸點(diǎn)正下方P點(diǎn)處放有水平放置的熾熱的電熱絲，當(dāng)懸線擺至電熱絲處時(shí)能輕易被燒斷，小球由于慣性向前飛出做平拋運(yùn)動(dòng)．在地面上放上白紙，上面覆蓋著復(fù)寫(xiě)紙，當(dāng)小球落在復(fù)寫(xiě)紙上時(shí)，會(huì)在下面白紙上留下痕跡．用重垂線確定出A、B點(diǎn)的投影點(diǎn)N、M.重復(fù)實(shí)驗(yàn)10次(小球每一次都從同一點(diǎn)由靜止 釋放)，球的落點(diǎn)痕跡如圖實(shí)－6－17所示，圖中米尺水平放置，零刻度線與M點(diǎn)對(duì)齊．用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2，算出A、B兩點(diǎn)的豎直距離，再量出M、C之間的距離x，即可驗(yàn)證機(jī)

17、械能守恒定律．已知重力加速度為g，小球的質(zhì)量為m. 　　　 　　　圖實(shí)－6－16　　　　　　圖實(shí)－6－17 (1)根據(jù)圖實(shí)－6－16可以確定小球平拋時(shí)的水平射程為_(kāi)_______cm； (2)用題中所給字母表示出小球平拋時(shí)的初速度v0＝______； (3)用測(cè)出的物理量表示出小球從A到B過(guò)程中，重力勢(shì)能的減少量ΔEp＝__________， 動(dòng)能的增加量ΔEk＝________. 解析：(1)將記錄點(diǎn)用較小的圓圈起來(lái)，讀出圓心處的位置為65.0(64.0～65.5)． (2)根據(jù)自由落體下落的距離可求出小球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t＝ ，小球平拋的初速度為 v0＝＝x . (3)小球從A下降到B的距離為h1－h(huán)2，重力勢(shì)能的減少量ΔEp＝mg(h1－h(huán)2)，根據(jù)第(2) 問(wèn)求得的速度得動(dòng)能的增加量為ΔEk＝mv02＝m(x)2＝. 答案：(1)65.0(64.0～65.5)　(2)x (3)mg(h1－h(huán)2)