2019年高考物理 名校模擬試題分項(xiàng)解析40熱點(diǎn) 專題26 驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn).doc
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專題26 驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn) 1.(2018義烏選考模擬)某同學(xué)采用如圖1甲所示的裝置進(jìn)行“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)。 圖1 (1)除了圖甲裝置中的器材之外,還必須從圖乙中選取實(shí)驗(yàn)器材,其名稱是________; (2)指出圖甲裝置中不合理的地方(一處)__________________________; (3)小明同學(xué)得到了如圖丙的一條紙帶,讀出0、4兩點(diǎn)間的距離為________cm; (4)已知打點(diǎn)計(jì)時器的電源頻率為50 Hz,打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5時紙帶速度的大小為________m/s(保留2位有效數(shù)字)。 【參考答案】 (1)刻度尺 (2)重錘離打點(diǎn)計(jì)時器太遠(yuǎn) (3)3.10 (4)0.91 2.(6分) (2019云南大姚一中模擬)如圖所示,氣墊導(dǎo)軌上滑塊的質(zhì)量為M,懸掛鉤碼的質(zhì)量為m,遮光條寬度為d,氣源開通后滑塊在牽引力的作用下先后通過兩個光電門的時間為Δt1和Δt2.當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間. (1)若光電計(jì)時器還記錄了滑塊從光電門1到光電門2的時間Δt,用上述裝置測量滑塊加速度,加速度的表達(dá)式為________(用所給物理量表示). (2)用上述裝置探究滑塊加速度a與滑塊質(zhì)量M及滑塊所受拉力F的關(guān)系時,要用鉤碼重力代替繩子的拉力,則m與M之間應(yīng)滿足關(guān)系 _____________________________________________________________. (3)若兩光電門間的距離為l,用上述裝置驗(yàn)證系統(tǒng)在運(yùn)動中的機(jī)械能守恒.滑塊從光電門1運(yùn)動到光電門2的過程中,滿足關(guān)系式____________________(用所給物理量表示)時,滑塊和鉤碼系統(tǒng)機(jī)械能守恒.正常情況下,在測量過程中,系統(tǒng)動能的增加量總是________(填“大于”、“等于”或“小于”)鉤碼重力勢能的減少量. 【名師解析】 (1)滑塊通過光電門1和2的速度分別為v1=、v2=,根據(jù)加速度定義式可知加速度a==. 【參考答案】(1)a=(2分) (2)m遠(yuǎn)小于M(1分) (3)mgl=(M+m)[()2-()2](2分) 小于(1分) 故答案為:,二;小球與桌面之間的摩擦力,近些。 根據(jù)平拋運(yùn)動的分位移公式求解平拋的初速度;彈簧彈性勢能的減小量等于小球動能的增加量,發(fā)現(xiàn)s與x成正比例關(guān)系,由此可知彈簧的彈性勢能與x的二次方成正比; 本實(shí)驗(yàn)視桌面為光滑的,實(shí)際上是存在摩擦力的,為減少實(shí)驗(yàn)誤差,小球射出位置距離桌面右邊緣應(yīng)該近些。 本題關(guān)鍵明確實(shí)驗(yàn)原理,然后根據(jù)平拋運(yùn)動的分運(yùn)動公式列式并結(jié)合表格數(shù)據(jù)分析,不難。 4.[2018安徽宣城調(diào)研]如圖甲所示,一位同學(xué)利用光電計(jì)時器等器材做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn).有一直徑為d、質(zhì)量為m的金屬小球由A處由靜止釋放,下落過程中能通過A處正下方、固定于B處的光電門,測得A、B間的距離為H(H?d),光電計(jì)時器記錄下小球通過光電門的時間為t,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間.則: (1)如圖乙所示,用游標(biāo)卡尺測得小球的直徑d=________ mm. (2)小球經(jīng)過光電門B時的速度表達(dá)式為________. (3)多次改變高度H,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),作出隨H的變化圖象如圖丙所示,當(dāng)圖中已知量t0、H0和重力加速度g及小球的直徑d滿足表達(dá)式__________________時,可判斷小球下落過程中機(jī)械能守恒. (4)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)動能的增加量ΔEk總是稍小于重力勢能的減少量ΔEp,增加下落高度后,則ΔEp-ΔEk將________(選填“增大”“減小”或“不變”). (4)因?yàn)樵撨^程中有阻力做功,而高度越高,阻力做功越多,故增加下落高度后,ΔEp-ΔEk增大. 【參考答案】 (1)7.25 (2)v= (3)2gH0t=d2 (4)增大 5.(10分)某實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。 (1)甲同學(xué)用圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,將電火花計(jì)時器固定在鐵架臺上,把紙帶的下端固定在重錘上,紙帶穿過電火花計(jì)時器,上端用紙帶夾夾住,接通電源后釋放紙帶,紙帶上打出一系列的點(diǎn),所用電源的頻率為50 Hz,實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖2所示,其中O點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時器打下的第一個點(diǎn)。紙帶連續(xù)的計(jì)時點(diǎn)A、B、C、D至第1個點(diǎn)O的距離如圖2所示,已知重錘的質(zhì)量為1.00 kg,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.8 m/s2,從起始點(diǎn)O到打下C點(diǎn)的過程中,重錘重力勢能的減少量為Ep=_________J,重錘動能的增加量為ΔEk=_________J,從以上數(shù)據(jù)可以得到的結(jié)論是______________________________________。(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。 (2)乙同學(xué)利用上述實(shí)驗(yàn)裝置測定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。他打出了一條紙帶后,利用紙帶測量出了各計(jì)數(shù)點(diǎn)到打點(diǎn)計(jì)時器打下的第一個點(diǎn)的距離h,算出了各計(jì)數(shù)點(diǎn)對應(yīng)的速度v,以h為橫軸,以為縱軸畫出了如圖3所示的圖線。由于圖線明顯偏離原點(diǎn),若測量和計(jì)算都沒有問題,其原因可能是___________________。乙同學(xué)測出該圖線的斜率為k,如果阻力不可忽略,則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭_____k(選填“大于”、“等于”或“小于”)。 (3)丙同學(xué)用如圖4所示的氣墊導(dǎo)軌裝置來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,由導(dǎo)軌標(biāo)尺可以測出兩個光電門之間的距離L,窄遮光板的寬度為d,窄遮光板依次通過兩個光電門的時間分別為t1、t2,經(jīng)分析討論,由于滑塊在氣墊導(dǎo)軌上運(yùn)動時空氣阻力很小,為此還需測量的物理量是 ,機(jī)械能守恒的表達(dá)式為 。 【參考答案】.(10分) (1)5.50(2分) 5.45(2分) 在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)重錘下落的過程中機(jī)械能守恒(1分) (2)先釋放重錘,后接通電源(1分) 大于(1分) (3)滑塊的質(zhì)量M和砂桶的質(zhì)量m(1分) (3)通過測量紙帶上各計(jì)數(shù)點(diǎn)的數(shù)據(jù),根據(jù)上面的計(jì)算判定系統(tǒng)機(jī)械能的變化關(guān)系,在誤差允許范圍內(nèi),若ΔEk=ΔEp,則系統(tǒng)機(jī)械能守恒。- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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