全国版2021高考物理一轮复习专题六机械能及其守恒考点6实验:验证机械能守恒定律精练含解析.docx
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1、考点6 实验:验证机械能守恒定律1.2020陕西百校第一次模拟,6分某同学用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,可提供输出电压为6 V的交流电和直流电两种,交流电的频率为50 Hz,重锤从高处由静止开始下落,在重锤拖着的纸带上打出一系列的点,对纸带上的点测量并分析,即可验证机械能守恒定律(1)他进行了下面几个操作步骤: A.按照图示的装置安装器件;B.将打点计时器接到电源的“交流输出”上;C.用天平测出重锤的质量;D.先释放纸带,后接通电源,打出一条纸带;E.测量纸带上某些点间的距离;F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能.其中操作不
2、当的步骤是,没有必要进行的步骤是.(填选项字母) 图甲 (2)该同学进行正确操作后挑选出一条点迹清晰的纸带进行测量与分析,如图乙所示.其中O点为起始点,A、B、C、D、E、F为六个计时点.根据纸带上的测量数据分析可知,打B点时重锤的速度为m/s,重锤的加速度为m/s2.(保留3位有效数字) 图丙(3)该同学通过计算数据及查阅资料发现,重锤的加速度与当地的重力加速度相差较大,为此他对实验设计进行了改进,用如图丙所示的实验装置来验证机械能守恒定律.通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落,下落过程中经过光电门B时,通过与之相连的毫秒计时器(图中未画出)记录挡光时间t,用毫米刻度尺测出A、B之间的距离h
3、,用游标卡尺测得小铁球的直径d,重力加速度为g.实验前应调整光电门位置使小铁球下落过程中球心通过光电门中的激光束.则小铁球通过光电门时的瞬时速度v=.如果d、t、h、g满足关系式,该实验就可验证机械能守恒定律.2.2020吉林长春高三质量检测,5分如图所示为某同学设计的验证机械能守恒定律的实验装置.不可伸长的轻绳上端系于O点,下端连接小球A,B为光电门,量角器C的中心在O点,小球A可绕O点在竖直面内做圆周运动.(1)关于该实验,下列说法正确的是.A.实验中,应选质量大、体积小的小球B.实验中,小球是否由静止释放,不影响实验结果C.实验中,只要细绳是绷紧的,小球无论从何位置静止释放,均可验证机械
4、能守恒定律D.实验中,轻绳偏离竖直方向摆角越大(m2,现要利用此装置验证机械能守恒定律.(1)若选物块A从静止开始下落的过程进行测量,则需要测量的物理量有.A.物块的质量m1、m2B.物块A下落的距离及下落这段距离所用的时间C.物块B上升的距离及上升这段距离所用的时间D.绳子的长度(2)为提高实验结果的准确程度,某小组同学对此实验提出以下建议:A.绳的质量要轻B.在“轻质绳”的前提下,绳子越长越好C.尽量保证物块只沿竖直方向运动,不要摇晃D.两个物块的质量之差要尽可能大以上建议中确实对提高准确程度有作用的是.(3)在处理数据的过程中,A、B物块的势能减小量总是大于A、B物块的动能增加量,导致这
5、一结果的原因除有空气阻力和摩擦阻力外,还有可能的原因是.(4)写出一条上面没有提到的对提高实验结果准确程度有益的建议:.考点6实验:验证机械能守恒定律1.(1)D(1分) C(1分)(2)1.84(1分)9.31(1分)(3)dt(1分)d22t2=gh(1分)解析:(1)实验时应先接通电源,后释放纸带,打出一条纸带,D操作不当;在处理实验数据时,质量m可约去,不需要用天平测重锤的质量,C操作没有必要.(2)匀变速直线运动中,中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度,由此可以求出B点的速度大小为vB=xACtAC=21.68-14.3120.0210-2 m/s=1.84 m/s;由x=aT2
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