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

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_(kāi)cm；(4)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50 Hz，打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)紙帶速度的大小為_(kāi)m/s(保留2位有效數(shù)字)?！緟⒖即鸢浮?1)刻度尺(2)重錘離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn)(3)3.10(4)0.912(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(kāi)通后滑塊在牽引力的作用下先后通過(guò)兩個(gè)光電門的時(shí)間為t1和t2.當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間.(1)若光電計(jì)時(shí)器還記錄了滑塊從光電門1到光電門2的時(shí)間t，用上述裝置測(cè)量滑塊加速度，加速度的表達(dá)式為_(kāi)(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(shí)，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(dòng)中的機(jī)械能守恒滑塊從光電門1運(yùn)動(dòng)到光電門2的過(guò)程中，滿足關(guān)系式_(用所給物理量表示)時(shí)，滑塊和鉤碼系統(tǒng)機(jī)械能守恒正常情況下，在測(cè)量過(guò)程中，系統(tǒng)動(dòng)能的增加量總是_(填“大于”、“等于”或“小于”)鉤碼重力勢(shì)能的減少量【名師解析】 (1)滑塊通過(guò)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(Mm)()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(dòng)的分位移公式求解平拋的初速度；彈簧彈性勢(shì)能的減小量等于小球動(dòng)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(shì)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(dòng)的分運(yùn)動(dòng)公式列式并結(jié)合表格數(shù)據(jù)分析，不難。42018安徽宣城調(diào)研如圖甲所示，一位同學(xué)利用光電計(jì)時(shí)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(guò)程中能通過(guò)A處正下方、固定于B處的光電門，測(cè)得A、B間的距離為H(Hd)，光電計(jì)時(shí)器記錄下小球通過(guò)光電門的時(shí)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(cè)得小球的直徑d_ mm.(2)小球經(jīng)過(guò)光電門B時(shí)的速度表達(dá)式為_(kāi)(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(shí)，可判斷小球下落過(guò)程中機(jī)械能守恒(4)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)動(dòng)能的增加量Ek總是稍小于重力勢(shì)能的減少量Ep，增加下落高度后，則EpEk將_(選填“增大”“減小”或“不變”)(4)因?yàn)樵撨^(guò)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，EpEk增大【參考答案】(1)7.25(2)v(3)2gH0td2(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(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，把紙帶的下端固定在重錘上，紙帶穿過(guò)電火花計(jì)時(shí)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(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)。紙帶連續(xù)的計(jì)時(shí)點(diǎn)A、B、C、D至第1個(gè)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(guò)程中，重錘重力勢(shì)能的減少量為Ep=_J，重錘動(dòng)能的增加量為Ek=_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(cè)定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。他打出了一條紙帶后，利用紙帶測(cè)量出了各計(jì)數(shù)點(diǎn)到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)的距離h，算出了各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)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(cè)量和計(jì)算都沒(méi)有問(wèn)題，其原因可能是_。乙同學(xué)測(cè)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(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，由導(dǎo)軌標(biāo)尺可以測(cè)出兩個(gè)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(guò)兩個(gè)光電門的時(shí)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(dòng)時(shí)空氣阻力很小，為此還需測(cè)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(guò)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(guò)測(cè)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Ek=Ep，則系統(tǒng)機(jī)械能守恒。