2016年高考物理備考練習(xí)：機(jī)械能守恒
1.本實(shí)驗(yàn)中，除鐵架臺(tái)、夾子、低壓交流電源、紙帶和重物外，還需選用的儀器是( )
A.秒表 B.刻度尺
C.天平 D.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
2.在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中
(1)不需測量或計(jì)算的物理量是( )
A.下落高度 B.瞬時(shí)速度
C.重物質(zhì)量 D.時(shí)間
(2)由于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器兩限位孔不在同一豎直線上，使紙帶通過時(shí)受到了較大的阻力，這樣會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果mgh________mv2(選填“>”或“<”).
3.在一次驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量m=1 kg 的重物自由下落，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，如圖1所示(打點(diǎn)間隔為0.02 s)，單位cm.那么
(1)紙帶的________端與重物相連;
(2)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)，物體的速度vB=________;
(3)從起點(diǎn)O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過程中重力勢能減少量是ΔEp=________.此過程中物體動(dòng)能的增加量ΔEk=________(g取9.8 m/s2);
(4)通過計(jì)算，數(shù)值上ΔEp________ΔEk(填“>”、“=”或“<”)，這是因?yàn)開_________________________________;
(5)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是_____________________________________________________
________________________________________________________________________.
4.在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)間隔為T，某一組同學(xué)得到了一條如圖2所示的紙帶，在填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí)甲、乙兩個(gè)同學(xué)選擇了不同的數(shù)據(jù)處理方法：
圖2
甲同學(xué)測出了C點(diǎn)到點(diǎn)O的距離hOC，利用v=2ghOC計(jì)算得到了C點(diǎn)的速度，然后驗(yàn)證mghOC與mv相等.
乙同學(xué)測出了A、B、C、D各點(diǎn)到點(diǎn)O的距離hA、hB、hC、hD，利用vB=、vC=計(jì)算B、C點(diǎn)的速度，然后驗(yàn)證了mg(hC-hB)與mv-mv是否相等.
請你對甲乙兩位同學(xué)的做法逐一分析，不合理之處提出完善辦法.
5.在用自由落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，得到如圖3所示的一條紙帶.起始點(diǎn)O到A、B、C、D、E各點(diǎn)的距離分別為hA、hB、hC、hD、hE.如果重物的質(zhì)量為m，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為f，則在打B、D兩點(diǎn)時(shí)，重物的速度vB=________，vD=________.如果選擇起始點(diǎn)的位置為零勢能參考點(diǎn)，則在打B、D兩點(diǎn)時(shí)重物的機(jī)械能EB=________，ED=________，若EB________ED，則說明重物在下落過程中機(jī)械能守恒.
6.在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，利用重物拖著紙帶自由下落通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器并打出一系列的點(diǎn)，對紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測量分析，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.
(1)正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶，如圖4所示.圖中O點(diǎn)為打點(diǎn)起始點(diǎn)，且速度為零.
選取紙帶上打出的連續(xù)點(diǎn)，標(biāo)上A、B、C……測得其中E、F、G點(diǎn)距打點(diǎn)起始點(diǎn)O的距離分別為h1、h2、h3.已知重物的質(zhì)量為m，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T.為驗(yàn)證此實(shí)驗(yàn)過程中機(jī)械能是否守恒，需要計(jì)算出從打下O點(diǎn)到打下F點(diǎn)的過程中，重物重力勢能的減少量ΔEp=________，動(dòng)能的增加量ΔEk=________.(用題中所給字母表示)
(2)以各點(diǎn)到起始點(diǎn)的距離h為橫坐標(biāo)，以各點(diǎn)速度的平方v2為縱坐標(biāo)建立直角坐標(biāo)系，用實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)繪出v2-h圖象，如圖5所示：由v2-h圖線求得重物下落的加速度g′=________m/s2.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
7.在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50 Hz，查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80 m/s2，某同學(xué)選擇了一條理想的紙帶，用刻度尺測量時(shí)各計(jì)數(shù)點(diǎn)對應(yīng)刻度尺上的讀數(shù)如圖6所示，圖中O點(diǎn)是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的個(gè)點(diǎn)，A、B、C、D分別是每打兩個(gè)點(diǎn)取出的計(jì)數(shù)點(diǎn).根據(jù)以上數(shù)據(jù)，重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，已知重物質(zhì)量為m(kg).求：
(1)重力勢能的減少量為多少?
(2)動(dòng)能的增加量是多少?
(3)根據(jù)計(jì)算的數(shù)據(jù)可得出什么結(jié)論?產(chǎn)生誤差的主要原因是什么?
(責(zé)任編輯：盧雁明)
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