2019高中物理 分層訓(xùn)練 進(jìn)階沖關(guān) 7.9 實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律（含解析）新人教必修2.doc

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實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 A組 基礎(chǔ)練(建議用時(shí)20分鐘) 1.如圖為“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置。關(guān)于該實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法中正確的是 (D) A.電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用低壓直流電 B.可用公式v=2gh計(jì)算重物的速度 C.實(shí)驗(yàn)時(shí)接通電源和釋放紙帶應(yīng)同時(shí)進(jìn)行 D.安裝紙帶時(shí),應(yīng)將紙帶置于復(fù)寫紙的下方 2.在“用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,下列說(shuō)法正確的是(B) A.實(shí)驗(yàn)中必須用天平測(cè)量重物的質(zhì)量 B.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩個(gè)限位孔應(yīng)在同一豎直線上 C.需使用秒表測(cè)出重物下落的時(shí)間 D.打點(diǎn)結(jié)束應(yīng)先檢査紙帶點(diǎn)跡是否清晰,再關(guān)閉電源 3.“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)重物增加的動(dòng)能略小于減少的重力勢(shì)能,其主要原因是 (D) A.重物的質(zhì)量過(guò)大 B.重物的體積過(guò)小 C.電源的電壓偏低 D.重物及紙帶在下落時(shí)受到阻力 4.(2018青島高一檢測(cè))在利用豎直上拋運(yùn)動(dòng)做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí),某同學(xué)利用頻閃相機(jī)記錄下了小球豎直上拋的一段上升過(guò)程,如圖甲所示。把小球的第一個(gè)曝光位置記為O,依次標(biāo)為a、b、c、d……,與位置O的距離分別為h1、h2、h3、h4……頻閃相機(jī)電源的頻率為f,重力加速度為g。 (1)通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)可分別計(jì)算出各點(diǎn)的速度大小,小球在位置a時(shí)的速度計(jì)算表達(dá)式為va=h2f2__。 (2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)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(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。 (3)考慮實(shí)驗(yàn)中存在空氣阻力的影響,另有兩名同學(xué)在圖乙的基礎(chǔ)上又各畫了一 條沒(méi)有空氣阻力時(shí)的圖線②、③,其中合理的圖線是__③__。 B組 提升練(建議用時(shí)20分鐘) 5.(2018莆田高一檢測(cè))利用如圖所示的裝置可以探究系統(tǒng)機(jī)械能守恒,在滑塊B上安裝寬度為L(zhǎng)(較小)的遮光板(遮光板質(zhì)量忽略不計(jì)),把滑塊B放在水平放置的氣墊導(dǎo)軌上,通過(guò)跨過(guò)定滑輪的繩與鉤碼A相連,連接好光電門與數(shù)字毫秒計(jì),兩光電門間距離用s表示。數(shù)字毫秒計(jì)能夠記錄滑塊先后通過(guò)兩個(gè)光電門的時(shí)間分別為Δt1、Δt2,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題 (1)為完成驗(yàn)證機(jī)械能守恒的實(shí)驗(yàn),除了上面提到的相關(guān)物理量之外,還需要測(cè)量的量有__鉤碼與滑塊的質(zhì)量MA、MB__(均用字母符號(hào)表示,并寫清每個(gè)符號(hào)表示的物理意義)。 (2)滑塊先后通過(guò)兩個(gè)光電門時(shí)的瞬時(shí)速度v1=LΔt1__、v2=LΔt2__。(用題中已給或所測(cè)的物理量符號(hào)來(lái)表示) (3)在本實(shí)驗(yàn)中,驗(yàn)證機(jī)械能守恒的表達(dá)式為__MAgs=12(MA+MB)LΔt22-12(MA+ MB)LΔt12__。(用題中已給或所測(cè)的物理量符號(hào)來(lái)表示) 6.(2018徐州高一檢測(cè))某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖裝置來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。在氣墊導(dǎo)軌上固定兩個(gè)光電門,光電門連接數(shù)字毫秒計(jì),滑塊上固定寬度為d的遮光條。把導(dǎo)軌的右端墊高,測(cè)出傾角為θ。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。 (1)實(shí)驗(yàn)時(shí),將滑塊從某處由靜止釋放。 遮光條通過(guò)某光電門的時(shí)間為Δt,則滑塊通過(guò)此光電門的瞬時(shí)速度為dΔt__。 (2)若通過(guò)光電門1和光電門2的速度分別為v1和v2,還需要測(cè)量__兩光電門間的距離L__(并給這個(gè)物理量賦予字母),滿足表達(dá)式__gLsin θ=12v22-12v12__,說(shuō)明機(jī)械能守恒。 (3)完成(2)問(wèn)所述測(cè)量,將滑塊從__不同__(選填“同一”或“不同”)位置釋放,測(cè)出滑塊經(jīng)過(guò)光電門1、2的速度v1、v2。以L為橫坐標(biāo),以v22-v12為縱坐標(biāo),把所得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn),得到一條斜率為__2gsin θ__、截距為__0__的圖線,說(shuō)明機(jī)械能守恒。 C組 培優(yōu)練(建議用時(shí)10分鐘) 7.(2018深圳高一檢測(cè))如圖所示,是用光電計(jì)時(shí)器等器材做“驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn),在滑塊上安裝一遮光條,把滑塊放在水平氣墊導(dǎo)軌上并使其靜止在A處,滑塊通過(guò)繞過(guò)定滑輪的細(xì)繩與鉤碼相連,光電計(jì)時(shí)器安裝在B處,測(cè)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(dāng)?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(jì)時(shí)器記錄下遮光條通過(guò)光電門的時(shí)間為Δt。 (1)實(shí)驗(yàn)中是否要求鉤碼總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于滑塊質(zhì)量M__否__(選填“是”或“否”)。 (2)實(shí)驗(yàn)中還需要測(cè)量的物理量是__AB間的距離L__(用文字及相應(yīng)的符號(hào)表示)。 (3)本實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證機(jī)械能守恒的表達(dá)式為__mgL=12(M+m)dΔt2__(用以上對(duì)應(yīng)物理量的符號(hào)表示)。 (4)如果系統(tǒng)動(dòng)能增加量大于重力勢(shì)能減少量,請(qǐng)指出實(shí)驗(yàn)的調(diào)節(jié)可能出現(xiàn)的問(wèn)題是__氣墊導(dǎo)軌不水平__。