2013年高中物理得分宝典系列 31实验过关专题二 功和能

2013年高中物理得分宝典系列 31实验过关专题二 功和能内容摘要：

1、“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为 50得当地的重加速度 g=得所用的重物的质量为 100验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一个点记作 O，另连续的 4 个点A、B、C 、D 作为测量的点，经测量知道A、B、C 、D 各点到 O 点的距离分别为6299573据以上数据，可知重物由 O 点到运动 C 点，重力势能减少量等于_J，动能的增加量等于_J。 （取 3 位有效数字）高考真题解析1 （2011 海南）现要通过实验验证机械能守恒定律。 实验装置如图 1 所示：水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上 A 点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为 M，左端由跨过轻质光滑定滑 2、轮的细绳与一质量为 m 的砝码相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上 B 点有一光电门，可以测试遮光片经过光电门时的挡光时间 t，用 d 表示 A 点到导轨低端 C 点的距离，h 表示 A 与 C 的高度差，b 表示遮光片的宽度，s 表示 A ，B 两点的距离，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过 B 点时的瞬时速度。 用 g 表示重力加速度。 完成下列填空和作图；（1）若将滑块自 A 点由静止释放，则在滑块从 A 运动至 B 的过程中，滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为_。 动能的增加量可表示为_。 若在运动过程中机械能守恒， 与 s 的关系式为 _21（2）多次改变光电门的位 3、置，每次均令滑块自同一点（A 点）下滑，测量相应的 s 与 t 值，结果如下表所示：以 s 为横坐标， 为纵坐标，在答题卡上对应图 2 位置的坐标纸中描出第 1 和第 5 个数据21据 5 个数据点作直线，求得该直线的斜率 k=_ （保留 3。 解析：重力势能的减小量为。 动能的增加量为。 在运动过)(21程中机械能守恒，有 = ，解得， 与 s 的关系式为 =(21)(：（1） ， ，()1()1()（2） 图象如图。 据图象求出 14.（2010 新课标卷）铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平。 回答下列问题（1）为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有 （填入正确选项前 4、的字母）A米尺 B秒表 C012V 的直流电源 D012V 的交流电源（2）实验中误差产生的原因有_（写出两个原因）3 （2010 海南卷）利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置示意图如图 1 所示：（1）实验步 骤：将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于 将导轨调至水平；用游标卡尺测量挡光条的宽度 ，结果如图 2 所示，由此读出 _mm；l l由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离 _m；s将滑块移至光电门 1 左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门 2；从数字计时器（图 1 中未画出）上分别读出挡光条通过光电门 1 和光电门 2 所用的时间和 ；1t2用天 5、平称出滑块和挡光条的总质量 M，再称出托盘和砝码的总质量。 m（2）用表示直接测量量的字母写出下列所示物理量的表达式：滑块通过光电门 1 和光电门 2 时瞬时速度分别为 _和 _。 1v2v当滑块通过光电门 1 和光电门 2 时，系统（包括滑块、挡光条、托盘和砝码）的总动能分别为 _和 _。 在滑块从光电门 1 运动到光电门 2 的过程中，系统势能的减少 _（重力加速度为 ）。 g（3）如果 _，则可认为验证了机械能守恒定律。 P解析：（1）由图可知该游标卡尺的精度为 读主尺读数为 9标尺的读数为 6以，读数为 图可知，两光电门中心之间的距离 83000s（2） 滑块通过光电门时可以认为匀速，所以， 6、 ，。 1据上述结果，可得总动能分别为 和。 2()减少的重力势能为 P）如果系统减少的机械能等于增加的动能，也能说明系统机械能守恒，即 P关测试 1如图 11示，是某同学验证动能定理的实验装置。 图 11a易拉罐内盛上适量细沙，用轻绳通过滑轮连接在小车上，小车连接纸带。 合理调整木板倾角，让小车沿木板匀速下滑。 b取下轻绳和易拉罐，测出易拉罐和细沙的质量 m 及小车质量 M。 c取下细绳和易拉罐后，换一条纸带，让小车由静止释放，打出的纸带如图 11间部分未画出）所示，O 为打下的第一点。 已知打点计时器的打点频率为 f，重力加速度为 g。 图 11骤 c 中小车所受的合外力为_。 为验证从 O C 过程中 7、小车合外力做功与小车动能变化的关系，测出 的距离为 C 点的速度为_。 需要验证的关系式为_。 （用所测物理量的符号表示）1 1t2 t3 t4 m/s ） 559 508 458（1）由频闪照片上的数据计算 刻小球的速度 _m/s。 （2）从 间内，重力势能增量 _ J，动能减少量 _ J。 （3）在误差允许的范围内，若 似相等，从而验证了机械能守恒定律。 由上述计算得 填“”“”或“”），造成这种结果的主要原因是_。 2（1）408（2）142 ；146（3） ；存在空气阻力解析：（1）由 m/s408 m/s。 10 （2）从 间内，E p（4 162166）10 2 J142 J，m（v v ） 8、559 2408 2） J146 J。 12 2 25 12（3）由于空气阻力的存在，故 E 图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图。 现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平。 回答下列问题：（1）为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有_。 （填入正确选项前的字母） A游标卡尺 B秒表C012 V 的直流电源 D012 V 的交流电源（2）实验中误差产生的原因有_（写出两个原因）4（2011 安徽池州）在利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中，电源的频率为 50 次打出的点为 0，1，2，3，4，1）如用第 2 点到第 6 点之间的纸带来验证，必须直接测量的 9、物理量为_、_、_，必须计算出的物理量为_、_，验证的表达式为_。 （2）下列实验步骤操作合理的顺序排列是_（填写步骤前面的字母）A将打点计时器竖直安装在铁架台上B接通电源，再松开纸带，让重物自由下落C取下纸带，更换新纸带（或将纸带翻个面）重新做实验D将重物固定在纸带的一端，让纸带穿过打点计时器，用手提着纸带E选择一条纸带，用刻度尺测出物体下落的高度 h1，h 2，h 3，h n，计算出对应的瞬时速度 v1，v 2，v 3， 别算出 实验误差范围内看是否相等12 21）第 2 点到第 6 点之间的距离 1 点到第 3 点之间的距离 5 点到第 7点之间的距离 2 点的瞬时速度 6 点的瞬时速度 10、v66 12 26 12 2（2）1）因为我们要验证的是机械能守恒定律，即物体减小的重力势能应该等于增加的动能，所以，首先需要测出下降的高度，即第 2 点到第 6 点之间的距离 其次，还需测出 2 点和 6 点的速度，才能计算出动能增加量，测量 2 点和 6 点的速度时，可以采用某段位移的平均速度等于中间时刻的瞬时速度来进行计算，所以，还需测出第 1 点到第 3 点之间的距离 第 5 点到第 7 点之间的距离 从而计算出第 2 点的瞬时速度 第 6 点的瞬时速度 其验证的表达式为 6 12 2（2）由题意可得顺序为 2011 广州模拟）“验证机械能守恒定律”的实验可以采用如下图所示的甲或乙方案来进行。 （1）比较这两种方案，_（选填“甲”或“乙”）方案好些，理由是。 （2）如图丙是该实验中得到的一条纸带，测得每两个计数点间的距离如图中所示，已知每两个计数点之间的时间间隔 T0.1 s物体运动的加速度 a _；该纸带是采用_（选填“甲”或“乙”）实验方案得到的）如图丁所示是采用甲方案时得到的一条纸带，在计算图中 N 点速度时，几位同学分别用下列不同的方法进行，其中正确的是（）丁Av N Bv N12TCv N D。