2019高中物理 分層訓練 進階沖關(guān) 7.9 實驗：驗證機械能守恒定律（含解析）新人教必修2.doc

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實驗：驗證機械能守恒定律 A組 基礎(chǔ)練(建議用時20分鐘) 1.如圖為“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置。關(guān)于該實驗,下列說法中正確的是 (D) A.電磁打點計時器使用低壓直流電 B.可用公式v=2gh計算重物的速度 C.實驗時接通電源和釋放紙帶應同時進行 D.安裝紙帶時,應將紙帶置于復寫紙的下方 2.在“用打點計時器驗證機械能守恒定律”的實驗中,下列說法正確的是(B) A.實驗中必須用天平測量重物的質(zhì)量 B.打點計時器的兩個限位孔應在同一豎直線上 C.需使用秒表測出重物下落的時間 D.打點結(jié)束應先檢査紙帶點跡是否清晰,再關(guān)閉電源 3.“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置如圖所示,實驗中發(fā)現(xiàn)重物增加的動能略小于減少的重力勢能,其主要原因是 (D) A.重物的質(zhì)量過大 B.重物的體積過小 C.電源的電壓偏低 D.重物及紙帶在下落時受到阻力 4.(2018青島高一檢測)在利用豎直上拋運動做“驗證機械能守恒定律”的實驗時,某同學利用頻閃相機記錄下了小球豎直上拋的一段上升過程,如圖甲所示。把小球的第一個曝光位置記為O,依次標為a、b、c、d……,與位置O的距離分別為h1、h2、h3、h4……頻閃相機電源的頻率為f,重力加速度為g。 (1)通過實驗測得的數(shù)據(jù)可分別計算出各點的速度大小,小球在位置a時的速度計算表達式為va=h2f2__。 (2)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)做出v2-h圖線如圖乙中的圖線①所示,若圖線①的斜率為k,如果在誤差允許范圍內(nèi)滿足__k=-2g__,則驗證了機械能守恒定律。 (3)考慮實驗中存在空氣阻力的影響,另有兩名同學在圖乙的基礎(chǔ)上又各畫了一 條沒有空氣阻力時的圖線②、③,其中合理的圖線是__③__。 B組 提升練(建議用時20分鐘) 5.(2018莆田高一檢測)利用如圖所示的裝置可以探究系統(tǒng)機械能守恒,在滑塊B上安裝寬度為L(較小)的遮光板(遮光板質(zhì)量忽略不計),把滑塊B放在水平放置的氣墊導軌上,通過跨過定滑輪的繩與鉤碼A相連,連接好光電門與數(shù)字毫秒計,兩光電門間距離用s表示。數(shù)字毫秒計能夠記錄滑塊先后通過兩個光電門的時間分別為Δt1、Δt2,當?shù)氐闹亓铀俣葹間。請分析回答下列問題 (1)為完成驗證機械能守恒的實驗,除了上面提到的相關(guān)物理量之外,還需要測量的量有__鉤碼與滑塊的質(zhì)量MA、MB__(均用字母符號表示,并寫清每個符號表示的物理意義)。 (2)滑塊先后通過兩個光電門時的瞬時速度v1=LΔt1__、v2=LΔt2__。(用題中已給或所測的物理量符號來表示) (3)在本實驗中,驗證機械能守恒的表達式為__MAgs=12(MA+MB)LΔt22-12(MA+ MB)LΔt12__。(用題中已給或所測的物理量符號來表示) 6.(2018徐州高一檢測)某實驗小組利用如圖裝置來驗證機械能守恒定律。在氣墊導軌上固定兩個光電門,光電門連接數(shù)字毫秒計,滑塊上固定寬度為d的遮光條。把導軌的右端墊高,測出傾角為θ。已知當?shù)刂亓铀俣葹間。 (1)實驗時,將滑塊從某處由靜止釋放。 遮光條通過某光電門的時間為Δt,則滑塊通過此光電門的瞬時速度為dΔt__。 (2)若通過光電門1和光電門2的速度分別為v1和v2,還需要測量__兩光電門間的距離L__(并給這個物理量賦予字母),滿足表達式__gLsin θ=12v22-12v12__,說明機械能守恒。 (3)完成(2)問所述測量,將滑塊從__不同__(選填“同一”或“不同”)位置釋放,測出滑塊經(jīng)過光電門1、2的速度v1、v2。以L為橫坐標,以v22-v12為縱坐標,把所得的實驗數(shù)據(jù)描點,得到一條斜率為__2gsin θ__、截距為__0__的圖線,說明機械能守恒。 C組 培優(yōu)練(建議用時10分鐘) 7.(2018深圳高一檢測)如圖所示,是用光電計時器等器材做“驗證系統(tǒng)機械能守恒定律”的實驗,在滑塊上安裝一遮光條,把滑塊放在水平氣墊導軌上并使其靜止在A處,滑塊通過繞過定滑輪的細繩與鉤碼相連,光電計時器安裝在B處,測得滑塊(含遮光條)質(zhì)量為M、鉤碼總質(zhì)量為m、遮光條寬度為d、當?shù)氐闹亓铀俣葹間,將滑塊在圖示A位置由靜止釋放后,光電計時器記錄下遮光條通過光電門的時間為Δt。 (1)實驗中是否要求鉤碼總質(zhì)量m遠小于滑塊質(zhì)量M__否__(選填“是”或“否”)。 (2)實驗中還需要測量的物理量是__AB間的距離L__(用文字及相應的符號表示)。 (3)本實驗中驗證機械能守恒的表達式為__mgL=12(M+m)dΔt2__(用以上對應物理量的符號表示)。 (4)如果系統(tǒng)動能增加量大于重力勢能減少量,請指出實驗的調(diào)節(jié)可能出現(xiàn)的問題是__氣墊導軌不水平__。