高三一轮复习物理第5章《机械能及其守恒定律》第四讲 3页

‎1．(2010·四川卷)有4条用打点计时器(所用交流电频率为50 Hz)打出的纸带A、B、C、D，其中一条是做“验证机械能守恒定律”实验时打出的．为找出该纸带，某同学在每条纸带上取了点迹清晰的、连续的4个点，用刻度尺测出相邻两个点间距离依次为x1、x2、x3.请你根据下列x1、x2、x3的测量结果确定该纸带为________．(已知当地的重力加速度为‎9.791 m/s2)‎ A．‎61.0 mm,65.8 mm,‎‎70.7 mm B．‎41.2 mm,‎45.1 mm,‎‎53.0 mm C．‎49.36 mm,‎53.5 mm,57.3 mm[来源:Zxxk.Com]‎ D．‎60.5 mm,‎61.0 mm,‎60.6 mm)‎ 解析：　验证机械能守恒采用重锤的自由落体运动实验，所以相邻的0.02 s内的位移增加量为Δx＝gT2＝9.791×‎0.022 m≈‎3.9 mm.[来源:学+科+网Z+X+X+K]‎ 答案：　C ‎2．(2010·安徽理综)利用图示装置进行验证机械能守恒定律的实验时，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h.某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案：‎ a．用刻度尺测出物体下落的高度h，并测出下落时间t，通过v＝gt计算出瞬时速度v b．用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过v＝计算出瞬时速度v c．根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v，并通过h＝计算出高度h d．用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v 以上方案中只有一种正确，正确的是______．(填入相应的字母)‎ 解析：　在验证机械能守恒定律的实验中不能将物体下落的加速度看做g，只能把它当做未知的定值，所以正确方案只有d项．‎ 答案：　d ‎3(2010·新课标全国卷改编题)右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：[来源:Zxxk.Com]‎ ‎(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 C．0～12 V的直流电源 D．0～12 V的交流电源 ‎(2)实验中误差产生的原因有___________________________________________．(写出两个原因)‎ 解析：　(1)不是用游标卡尺测长度，而是用米尺测量长度，用D项交流电源供打点计时器使用．(2)纸带与打点计时器之间有摩擦，用米尺测量纸带上点的位置时读数有误差，计算势能变化时，选取始末两点距离过近，交流电频率不稳定．‎ 答案：　(1)D　(2)纸带与打点计时器之间有摩擦，用米尺测量纸带上点的位置时读数有误差，计算势能变化时，选取始末两点距离过近，交流电频率不稳定．‎ ‎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 Hz，依次打出的点为0,1,2,3,4，…n.则：‎ ‎(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，h2，h3…，hn，计算出对应的瞬时速度v1，v2，v3，…vn[来源:学。科。网Z。X。X。K]‎ F．分别算出mv和mghn，在实验误差范围内看是否相等 答案：　(1)第2点到第6点之间的距离h26　第1点到第3点之间的距离h13　第5点到第7点之间的距离h57　第2点的瞬时速度v2　第6点的瞬时速度v6　mgh26＝mv－mv　(2)ADBCEF ‎5．(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T＝0.1 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．简要写出判断依据________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________.‎ 丙 ‎(3)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 A．vN＝gnT B．vN＝ C．vN＝ D．vN＝g(n－1)T 答案：　(1)甲　该方案摩擦阻力小，误差小，操作方便[来源:Z#xx#k.Com]‎ ‎(2)‎4.83 m/s2　乙　因为物体的加速度比g小得多 ‎(3)B ‎6．在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，质量m＝‎1.00 kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点．如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点(其他点未画出)．已知打点计时器每隔0.02 s打一次点，当地的重力加速度g＝‎9.80 m/s2.那么：‎ ‎(1)纸带的________端(选填“左”或“右”)与重物相连；‎ ‎(2)根据图上所得的数据，从O点到B点，重物重力势能减少量ΔEp＝________ J，动能增加量ΔEk＝________ J(结果取3位有效数字)；‎ ‎(3)实验的结论是________________________________________________________．‎ 解析：　O为第一个点在纸带的左端，所以纸带的左端与重物相连．根据图上所得的数据，从O点到B点，重物重力势能减少量ΔEp＝mgxOB＝1.88 J，动能增加量ΔEk＝m2＝1.84 J．实验的结论是：重物只受重力作用，在误差允许范围内，重物减小的重力势能等于增加的动能，即机械能守恒．‎ 答案：　(1)左　(2)1.88　1.84　(3)重物只受重力作用，在误差允许范围内，重物减小的重力势能等于增加的动能，即机械能守恒