2013年高三课堂新坐标物理一轮复习知能演练 实验6 验证机械能守恒定律

2013年高三课堂新坐标物理一轮复习知能演练 实验6 验证机械能守恒定律内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (见学生用书第 93 页)1(双选 )在“ 验证机械能守恒定律”的实验中，要验证的是重物重力势能的减少等于它动能的增加，以下步骤仅是实验中的一部分，在这些步骤中多余的或错误的有( )A用天平称出重物的质量B把打点计时器固定到铁架台上，并用导线把它和低压交流电源连接起来C把纸带的一端固定到重物上，另一端穿过打点计时器的限位孔，把重物提升到一定高度D接通电源，待打点稳定后释放纸带E用秒表测出重物下落的时间【解析】在“验证机械能守恒定律”的实验中，需验证重力势能减少量动能增加量 机械能守恒，则有 2立，两边都有质量，可约去，即验证 无需测质量，A 选12项多余 2、，对 E 选项，测速度时，用的是纸带上的记录点间的距离和打点计时器打点的时间间隔，无需用秒表测量，因此 E 选项也多余【答案】682利用图 568 示装置进行验证机械能守恒定律的实验时，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度 v 和下落高度 计了以下四种测量方案，其中正确的方案是()A用刻度尺测出物体下落的高度 h，并测出下落时间 t，通过 v算出瞬时速度 刻度尺测出物体下落的高度 h，并通过 v 计算出瞬时速度 据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ，测算出瞬时速度 v，并通过 h 计算得出高度 刻度尺测出物体下落的高度 3、h，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度 v【解析】利用 g 求 v和 h，相当于利用机械能守恒验证机械能守恒，故A、B、 C 选项不正确【答案】研究弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系的实验中，弹簧长度的改变量可以利用刻度尺直接测量得到，而弹性势能的大小只能通过物理原理来间接测量现有两组同学分别按图 569 甲(让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使钢球沿水平方向射出桌面)和图 569 乙(让滑块向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使滑块在气垫导轨上向右运动，通过相应的测量仪器可以测出滑块脱离弹簧后的速度)两组不同的测量方案进行测量请 4、写出图甲方案中弹性势能与小球质量及图中各量之间的关系 _；图乙方案中除了从仪器上得到滑块脱离弹簧后的速度外还要直接测量的量为_；两种方案的共同点都是将弹性势能的测量转化为对_的测量图 569【解析】由 xv 0t，h v0x ，故弹簧的弹12 p 必须再测出滑块的12 20 种方案的共同点是将弹性势能的测量转化为对动能的测量【答案】 滑块质量动能用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为 m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图 5610 所示O 为第一个点，A、B 、C 为从合适位置开始选取连续点中的三个点已知打点计时器每隔 s 打一个点，当地的重力加速度为 g 5、m/s 2，那么：光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 610(1)根据图上所得的数据，应取图中 O 点到_ 点来验证机械能守恒定律；(2)从 O 点到 (1)问中所取的点，重物重力势能的减少量 _J，动能增加量 _J(结果取三位有效数字 )；(3)若测出纸带上所有各点到 O 点之间的距离，根据纸带算出各点的速度 h，则以 为纵轴，以 h 为横轴画出的图象是图中的解析】(1)因只能计算出 B 点的速度，故应取图中 O 点到 B 点来验证机械能守恒(2)Epmgh m/ JB 12(3)由机械能守恒定律可知，有 象 A 正确12 案】(1)B(2)3)用气垫导轨装置验证机械能守恒定律时，先非常 6、仔细地把导轨调成水平，然后按如图 5611 所示的方式，用垫块把导轨一端垫高 H，滑块 m 上面装 l3 挡光框，使它由轨道上端任一处滑下，测出它通过光电门 的速度 可以算出它由 段过程中动能的增加量 世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (v v )，再算出重力势能的减少量 Ep较 大小，便12 2 21可验证机械能是否守恒图 5611(1)滑块的速度 v1、v 2 如何求出。 滑块通过 2 时的高度差 h 如何求出。 (2)若测得图中 L1 m，s0.5 m，H20 cm，m 500 g，滑块通过 时间分别为 5102 s 和 2102 s，当地重力加速度 gm/判断机械能是否守恒【解析】(1 7、)因为挡光框宽度很小 l3 滑块通过光电门的时间极短，故可以认为滑块做匀速运动，则通过两光电门时的平均速度就等于通过 2两位置的瞬时速度，即 ，v 2 ；由三角形相似知识可知 ，h s，H、L 、s 都是事先设定的) m/s0.6 m/10 2510 2 m/s1.5 m/10 2210 2h s 0.5 m0.1 m(v v ) ) J12 2 21 12重力势能减少量 EpJ，在误差允许范围内可认为机械能守恒【答案】见解析光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 某研究性学习小组用如图 5612(甲)所示装置验证机械能守恒定律让一个摆球由静止开始从 A 位置摆到 B 位置，若不考虑空气阻力， 8、小球的机械能应该守恒，即 点的速度 v 比较困难现让小球在 B 点处脱离悬线做平抛运动，利用平抛的特性来间接地测出 甲 )中，悬点正下方 P 点处放有水平放置的炽热的电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动在地面上放上白纸，上面覆盖着复写纸，当小球落在复写纸上时，会在下面白纸上留下痕迹用重垂线确定出 A、B 点的投影点 N、0 次(小球每一次都从同一点由静止释放) ，球的落点痕迹如图(乙)所示，图中米尺水平放置，零刻度线与 M 点对齐用米尺量出 高度 M 的高度 出 A、B 两点的竖直距离，再量出 M、C 之间的距离 x，即可验证机械能守恒定律已知重力加速度为 g，小球的质量为 m.(1)根据图(乙)可以确定小球平抛运动的水平距离为_2)用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度 _.(3)用测出的物理量(题中所给字母) 表示小球从 A 到 B 过程中，重力势能的减少量 _，动能的增加量 612【解析】(1)将记录点用较小的圆圈起来，2)根据自由落体下落的距离可求出小球运动的时间为 t ，小球平抛2x )小球从 A 下降到 B 的距离为 h1h 2，重力势能的减少量 Epmg(h 1h 2)，根据第(2)问求得的速度得动能的增加量为 m(x )2 0 12 【答案】(1)(2)x (3)mg(h 1h 2)。