名校名 推薦基礎(chǔ)夯實(shí)1在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中，紙帶將被釋放瞬間的四種情況如照片所示，其中最合適的是 ()答案： D2一同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。實(shí)驗(yàn)所用的電源有交流電(頻率為 50H ) 和直流電兩種輸出。實(shí)驗(yàn)中，重錘從高處由靜止開始落下，重錘拖著的紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時器打出一系列的點(diǎn)，對紙帶上的點(diǎn)進(jìn)行測量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。該同學(xué)按如下步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：A 用天平測量出重錘的質(zhì)量；B按圖示的裝置安裝器件；C將打點(diǎn)計(jì)時器接到電源的直流輸出端上；D接通電源后釋放懸掛紙帶的夾子，打出一條紙帶；E換用另外紙帶，重復(fù)步驟D；F選取合適的紙帶；G測量所選紙帶上某些點(diǎn)之間的距離；H根據(jù)測量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢能和它增加的動能，比較二者是否相等。以上實(shí)驗(yàn)步驟中有一項(xiàng)是沒有必要進(jìn)行的，它的步驟編號是_；有一項(xiàng)步驟操作有誤，它的步驟編號是_。答案： A ； C解析： 驗(yàn)證機(jī)械能守恒時，等式兩邊可以約去質(zhì)量，所以不需要測量重錘的質(zhì)量；打點(diǎn)計(jì)時器需接到低壓交流電源上，C 步驟錯誤。3( 濟(jì)南一中2017 2018 學(xué)年高一下學(xué)期期中)在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)中，打出1名校名 推薦的紙帶如圖所示，其中A、 B 為打點(diǎn)計(jì)時器打下的第1、2 個點(diǎn)， AB 2mm， D、 E、F 為點(diǎn)跡清晰時連續(xù)打點(diǎn)的計(jì)時點(diǎn)，測得D、E、F 到 A 的距離分別為S1、S2、S3(圖中未畫出 )。設(shè)打點(diǎn)計(jì)時器的打點(diǎn)頻率為f ，重物質(zhì)量為m，實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)重力加速度為g。一位學(xué)生想從紙帶上驗(yàn)證打下A 點(diǎn)到打下E 點(diǎn)過程中，重物的機(jī)械能守恒。(1)實(shí)驗(yàn)中，如下哪些操作是必要的_。A 用秒表測量時間B重物的質(zhì)量應(yīng)盡可能大些C先開電源后放紙帶D先放紙帶后開電源(2)重物重力勢能減少量EP _，動能增量E _。(3)比較 EP 和 E 發(fā)現(xiàn)，重物重力勢能的減少量EP 大于動能的增加量E ，造成這一誤差的原因 _ 。答案： (1)BC (2)mgs2m s3 s12f2，8(3)摩擦阻力和空氣阻力做負(fù)功，損失了機(jī)械能。解析： (1)實(shí)驗(yàn)中為減少誤差，重物的質(zhì)量要大些；要先開電源，再放紙帶。(2)由于 AB 2mm，所以 A 為計(jì)時起點(diǎn)EP mgs2，vEs3 s1s3 s1 f2T2E 12m s3 s12f22mvE8(3)由于存在阻力，所以EP> E 。4利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖所示：2名校名 推薦(1)實(shí)驗(yàn)步驟：將氣墊導(dǎo)軌放在水平面上，桌面高度不低于1m，將導(dǎo)軌調(diào)至水平；用游標(biāo)卡尺測量擋光條的寬度為l 9.30mm。由導(dǎo)軌標(biāo)尺讀出兩光電門中心之間的距離s_cm 。將滑塊移至光電門1 左側(cè)某處， 待砝碼靜止不動時，釋放滑塊， 要求砝碼落地前擋光條已能過光電門2；從數(shù)字計(jì)時器(圖中未畫出 )上分別讀出擋光條通過光電門1 和光電門 2 所用的時間t1和 t2；用天平稱出滑塊和擋光條的總質(zhì)量M，再稱出托盤和砝碼的總質(zhì)量m。(2)用表示直接測量量的字母寫出下列所示物理量的表達(dá)式；滑塊通過光電門1 和光電門2 的瞬時速度分別為v1 _和 v2 _。當(dāng)滑塊通過光電門1 和光電門2 時，系統(tǒng) (包括滑塊、擋光條、托盤和砝碼)的總動能分別為 E 1 _和 E 2 _。在滑塊從光電門1 運(yùn)動到光電門 2 的過程中，系統(tǒng)勢能的減少量Ep _(重力加速度為 g)。(3)如果Ep _，則可認(rèn)為驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。答案： (1) 60.00(答案在 59.96 60.04 之間的也可 )(2) ll 1(M m)( l)2t1t22t11l2 mgs2(M m)(t2)(3)E 2 E 1解析： (1)距離 s 80.30cm 20.30cm 60.00cm。(2)由于擋光條寬度很小，因此可以將擋光條通過光電門時的平均速度當(dāng)成瞬時速度，擋光條的寬度l 可用游標(biāo)卡尺測量，擋光時間t 可從數(shù)字計(jì)時器讀出。因此，滑塊通過光電門 1 和光電門 2的瞬時速度分別為v1 l ， v2 l。t1t2當(dāng)滑塊通過光電門1 和光電門2 時，系統(tǒng)的總動能分別為121E 1(M m)v1 (M22m)( l)2；t1121l2E 2 2(M m)v22(M m)( t2) 。3名校名 推薦在滑塊從光電門1 運(yùn)動到光電門2 的過程中，系統(tǒng)勢能的減少量Ep mgs。(3)如果在誤差允許的范圍內(nèi)EpE 2 E 1，則可認(rèn)為驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。能力提升1在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中：(1)供實(shí)驗(yàn)選擇的重物有以下四個，應(yīng)選擇：()A 質(zhì)量為10g 的砝碼B質(zhì)量為200g 的木球C質(zhì)量為50g 的塑料球D質(zhì)量為200g 的鐵球(2)下列敘述正確的是()A 實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用秒表測出重物下落的時間B可用自由落體運(yùn)動的規(guī)律計(jì)算重物的瞬時速度2mvC因?yàn)槭峭ㄟ^比較和 mgh 是否相等來驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，故不需要測量重物的質(zhì)量D釋放重物前應(yīng)手提紙帶的上端，使紙帶豎直通過限位孔(3)質(zhì)量m1 g 的物體自由下落，得到如圖所示的紙帶，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為0.04s，那么從打點(diǎn)計(jì)時器打下起點(diǎn)O 到打下 B 點(diǎn)的過程中， 物體重力勢能的減少量Ep_J，此過程中物體動能的增加量E _J。 (g 9.8m/s2，保留三位有效數(shù)字 )答案： (1)D(2)CD(3)2.282.26解析： (1)為減小實(shí)驗(yàn)誤差應(yīng)選用鐵球。(2)EP mg OB 2.28JACvB 2.125m/s2T12E 2mvB 2.26J。2(江蘇啟東中學(xué)2013 2014 學(xué)年高一下學(xué)期期末)某同學(xué)利用豎直上拋小球的頻閃照片驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。頻閃儀每隔0.05s 閃光一次，圖中所標(biāo)數(shù)據(jù)為實(shí)際距離，該同學(xué)通過計(jì)算得到不同時刻的速度如下表(當(dāng)?shù)刂亓铀俣热?.8m/s2，小球質(zhì)量m 0.2 g，計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)：4名校名 推薦時刻t2t3t4t5速度 (ms1)4.994.483.98(1)由頻閃照片上的數(shù)據(jù)計(jì)算t5 時刻小球的速度v5 _m/s；(2)從 t 2 到 t5 時間內(nèi)，重力勢能增量Ep _J，動能減少量E _J；(3)在誤差允許的范圍內(nèi)， 若Ep 與E 近似相等， 從而驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。由上述計(jì)算得Ep_ E (選填 “ >”“或<“” )，造成這種結(jié)果的主要原因是_ 。答案： (1)3.48 (2)1.24 1.28(3) <存在空氣阻力解析： (1)t 5 時刻小球的速度16.14 18.66 10 2v5m/s 3.48m/s；(2)從 t 2 到 t5 時間內(nèi)，2 0.05重力勢能增量Ep mgh25 0.2 9.8 (23.68 21.1618.66) 102J1.24J，動能減少量 E1212E ，造成這種結(jié)果的主要原因是上升過程中存在空氣阻力。 mv2 mv5 1.28J；(3) Ep<223如圖 (a)中，懸點(diǎn)正下方 P 點(diǎn)處放有水平放置熾熱的電熱絲，當(dāng)懸線擺至電熱絲處時能輕易被燒斷， 小球由于慣性向前飛出做平拋運(yùn)動。在地面上放上白紙， 上面覆蓋著復(fù)寫紙，當(dāng)小球落在復(fù)寫紙上時，會在下面白紙上留下痕跡。用重垂線確定出A、 B 點(diǎn)的投影點(diǎn) N、M。重復(fù)實(shí)驗(yàn)10 次 (小球每一次都從同一點(diǎn)由靜止釋放)球的落點(diǎn)痕跡如圖(b) 所示，圖中米尺水平放置，零刻度線與M 點(diǎn)對齊。用米尺量出AN 的高度 h1、 BM 的高度 h2，算出 A、 B兩點(diǎn)的豎直距離，再量出M、 C 之間的距離 x，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，已知重力加速度為 g，小球的質(zhì)量為 m。(1)根據(jù)圖 (b) 可以確定小球平拋時的水平射程為_cm。(2)用題中所給字母表示出小球平拋時的初速度v0 _。(3)用測出的物理量表示出小球從A 到 B 過程中，重力勢能的減少量Ep _，動能的增加量E _。g2答案： (1)65.0 (2) x(3) mg(h1 h2)mgx2h24h25名校名 推薦4某同學(xué)利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。該同學(xué)經(jīng)正確操作得到打點(diǎn)紙帶，在紙帶后段每兩個計(jì)時間隔取一個計(jì)數(shù)點(diǎn)，依次為1、 2、3、 4、 5、6、 7，測量各計(jì)數(shù)點(diǎn)到第一個打點(diǎn)的距離h，并正確求出打相應(yīng)點(diǎn)時的速度v。各計(jì)數(shù)點(diǎn)對應(yīng)的數(shù)據(jù)見下表：計(jì)數(shù)點(diǎn)1234567h(m)0.1240.1940.2790.3800.4970.6300.777v(m/s)1.942.332.733.133.50v2(m2/s2)3.765.437.459.8012.25(1)請?jiān)趫D乙坐標(biāo)中，描點(diǎn)作出v2h 圖線；(2)由圖線可知，重錘下落的加速度g _m/s2(保留三位有效數(shù)字)；(3)若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭 9.8m/s2，根據(jù)作出的圖線， 能粗略驗(yàn)證自由下落的重錘機(jī)械能守恒的依據(jù)是 _。答案： (1)作出 v2 h 圖線如圖(2)9.75(答 9.69 9.79 均給分 )(3)圖線為通過坐標(biāo)原點(diǎn)的一條直線，斜率g的一半與g 基本相等 (不交代“通過坐標(biāo)原點(diǎn)”也給分 )6