2019-2020年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)六 驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律高效演練1關(guān)于“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，以下說法正確的是()A實(shí)驗(yàn)中摩擦是不可避免的，因此紙帶越短越好，因?yàn)榧垘г蕉?，克服摩擦力做的功就越少，誤差就越小B實(shí)驗(yàn)時(shí)需稱出重物的質(zhì)量C紙帶上第1、2兩點(diǎn)間距若不接近2 mm，則無論怎樣處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)誤差都一定較大D處理打點(diǎn)的紙帶時(shí)，可以直接利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的實(shí)際點(diǎn)跡，而不必采用“計(jì)數(shù)點(diǎn)”的方法解析：選D.A選項(xiàng)中，紙帶過短，長度測量的相對誤差較大，故A錯(cuò)誤；由mv2mgh知，只需驗(yàn)證v2gh即可，不必測重物質(zhì)量，故B錯(cuò)誤；對C選項(xiàng)中的紙帶，可選點(diǎn)跡清晰、距離合適的任意兩點(diǎn)M、N，通過計(jì)算EkmvmvM2與mghMN比較，實(shí)驗(yàn)誤差不一定大，故C錯(cuò)誤；由于自由落體加速度較大，因此除去1、2兩點(diǎn)距離可能很小，其他相鄰兩點(diǎn)間的距離均大于或遠(yuǎn)大于2 mm，用毫米刻度尺測量完全可以，不必采用“計(jì)數(shù)點(diǎn)”法，故D正確2利用如圖所示裝置進(jìn)行驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要測量物體由靜止開始自由下落到某點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度v和下落高度h.某班同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，設(shè)計(jì)了以下四種測量方案，正確的是()A用刻度尺測出物體下落的高度h，并測出下落時(shí)間t，通過vgt計(jì)算出瞬時(shí)速度vB用刻度尺測出物體下落的高度h，并通過v計(jì)算出瞬時(shí)速度vC根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度，等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測算出瞬時(shí)速度v，并通過h計(jì)算出高度hD用刻度尺測出物體下落的高度h，根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度，等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測算出瞬時(shí)速度v解析：選D.在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中不能將物體下落的加速度看做g，只能把它當(dāng)做未知的定值，所以正確方案只有D項(xiàng)3(xx南寧模擬)用如圖甲所示的裝置“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”(1)下列物理量需要測量的是_，通過計(jì)算得到的是_(填寫代號(hào))A重錘質(zhì)量B重力加速度C重錘下落的高度D與下落高度對應(yīng)的重錘的瞬時(shí)速度(2)設(shè)重錘質(zhì)量為m、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T、重力加速度為g.圖乙是實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶，A、B、C、D、E為相鄰的連續(xù)點(diǎn)根據(jù)測得的x1、x2、x3、x4寫出重錘由B點(diǎn)到D點(diǎn)勢能減少量的表達(dá)式_，動(dòng)能增量的表達(dá)式_由于重錘下落時(shí)要克服阻力做功，所以該實(shí)驗(yàn)的動(dòng)能增量總是_(選填“大于”、“等于”或“小于”)重力勢能的減少量答案：(1)CD(2)mg(x3x1)小于4(xx河南適應(yīng)性測試)在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，使質(zhì)量m200 g的重物自由下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，選取一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶如圖所示O為紙帶下落的起始點(diǎn)，A、B、C為紙帶上選取的三個(gè)連續(xù)的點(diǎn)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔T0.02 s打一個(gè)點(diǎn)，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間9.8 m/s2，那么(1)計(jì)算B點(diǎn)的瞬時(shí)速度時(shí)，甲同學(xué)采用v2gxOB，乙同學(xué)采用vB，其中_(選填“甲”或“乙”)同學(xué)所選擇的方法更符合實(shí)驗(yàn)的要求(2)在計(jì)算重力勢能時(shí)，關(guān)于重力加速度g的數(shù)值，丙同學(xué)用當(dāng)?shù)氐膶?shí)際重力加速度代入，丁同學(xué)通過對紙帶上的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算，用紙帶下落的加速度代入，其中_(選填“丙”或“丁”)同學(xué)的做法是正確的(3)某同學(xué)想根據(jù)紙帶上的測量數(shù)據(jù)進(jìn)一步計(jì)算重物和紙帶下落過程中所受到的阻力，他先算出紙帶下落的加速度，進(jìn)而算出阻力f_N(保留一位有效數(shù)字)解析：由該實(shí)驗(yàn)的原理可知，實(shí)驗(yàn)中的速度不能用自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律來計(jì)算，因此乙同學(xué)的方法更符合實(shí)驗(yàn)要求由于要驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，因此要代入當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋皇羌垘У募铀俣?，所以丙同學(xué)的做法正確；由牛頓運(yùn)動(dòng)定律結(jié)合紙帶中得到的實(shí)際加速度可以計(jì)算出阻力答案：(1)乙(2)丙(3)0.065(xx珠海模擬)在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，使質(zhì)量為m1.00 kg的重物自由下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，選取一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶如圖所示O為第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為從合適位置開始選取連續(xù)點(diǎn)中的三個(gè)點(diǎn)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02 s打一個(gè)點(diǎn)，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間9.80 m/s2，那么：(1)根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù)，應(yīng)取圖中O點(diǎn)到_點(diǎn)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律；(2)從O點(diǎn)到(1)問中所取的點(diǎn)，重物重力勢能的減少量Ep_J，動(dòng)能增加量Ek_J(結(jié)果取三位有效數(shù)字)；(3)若測出紙帶上所有各點(diǎn)到O點(diǎn)之間的距離，根據(jù)紙帶算出各點(diǎn)的速度v及物體下落的高度h，則以為縱軸，以h為橫軸畫出的圖象是如圖中的_解析：(1)由題中所給數(shù)據(jù)，只可求出B點(diǎn)的速度，故選取OB段來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律(2)EpmgOB1.009.800.192 0 J1.88 JEkmv1.002J1.84 J.(3)由mghmv2得：h，故A正確答案：(1)B(2)1.881.84(3)A6某研究性學(xué)習(xí)小組利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示在氣墊導(dǎo)軌上相隔一定距離的兩處安裝兩個(gè)光電傳感器A、B，滑塊P上固定一遮光條，若光線被遮光條遮擋，光電傳感器會(huì)輸出高電壓，兩光電傳感器采集數(shù)據(jù)后與計(jì)算機(jī)相連滑塊在細(xì)線的牽引下向左加速運(yùn)動(dòng)，遮光條經(jīng)過光電傳感器A、B時(shí)，通過計(jì)算機(jī)可以得到如圖乙所示的電壓U隨時(shí)間t變化的圖象(1)實(shí)驗(yàn)前，接通氣源，將滑塊(不掛鉤碼)置于氣墊導(dǎo)軌上，輕推滑塊，當(dāng)圖乙中的t1_t2(填“>”、“”或“<”)時(shí)，說明氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)水平(2)用游標(biāo)卡尺測遮光條寬度d，測量結(jié)果如圖丙所示，則d_mm.(3)滑塊P用細(xì)線跨過氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與鉤碼Q相連，鉤碼Q的質(zhì)量為m.將滑塊P由圖甲所示位置釋放，通過計(jì)算機(jī)得到的圖象如圖乙所示，若t1、t2和d已知，要驗(yàn)證滑塊和鉤碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒，還應(yīng)測出_和_(寫出物理量的名稱及符號(hào))(4)若上述物理量間滿足關(guān)系式_，則表明在上述過程中，滑塊和鉤碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒解析：(1)導(dǎo)軌水平時(shí)，滑塊做勻速運(yùn)動(dòng)，t1t2.(2)d5 mm00.1 mm5.0 mm.(4)滑塊通過光電門的速度為v1，v2，M、m組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則mgL(Mm)2(Mm)2.答案：(1)(2)5.0(3)滑塊質(zhì)量M兩光電門間距L(4)mgL(Mm)2(Mm)2