【文档说明】2024届高考一轮复习物理练习(新教材鲁科版)第六章 机械能守恒定律 实验七 验证机械能守恒定律 Word版.docx,共(6)页,503.423 KB,由小赞的店铺上传
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1.(2023·黑龙江双鸭山市第一中学高三检测)做验证机械能守恒的实验时,学生按照图甲组装好装置,把打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上,反复做了很多次,最终仅选出4条点迹清晰的纸带.测量纸带起始两点距离时,学生用手机正对纸带
与测量的刻度尺拍照,把照片放大到正常尺寸的10倍,测出了精度更高的数据,分别是:①1.50mm,②2.00mm,③1.92mm,④2.49mm,为了选出最理想的一条纸带,学生查询得到当地重力加速度g=9.80m/s2,通过推算,他们选择了编号为______________的
纸带进行研究.在选出的纸带上,0是打下的第一个点,在后面选取了3个连续的点,标上n-1、n、n+1,测得它们与0点的距离如图乙所示.则从打下“0”点到打下第“n”点的过程中质量m=1kg的重锤动能的增加量ΔEk=______
__J,重锤重力势能的减少量ΔEp=________J,重锤下落的实际加速度a=__________m/s2,a≠g的原因是________________________________.(结果均保留3位有效数字)2.(2023·江苏南通
市通州区联考)图甲是验证机械能守恒定律的装置,气垫导轨上A处安装有一光电门,B处放置一滑块,滑块中央位置上固定一遮光条,气垫导轨的右端用若干块厚度相同的小木板垫起,重力加速度为g.(1)用游标卡尺测得遮光条的宽度如图乙,则遮光条的宽度d为__
______mm;(2)某次实验,滑块由静止释放,下落高度为h时遮光条经过光电门,光电门测得遮光时间为t,若要验证滑块在下滑过程中机械能守恒,即需要验证等式__________成立(用题中所给物理量的符号表示);(3)实验中,控制滑块由静止
释放且运动到光电门的距离L1不变,测量气垫导轨的总长度L0、每块小木板的厚度D和距离L1,记录所垫小木板的个数n及光电门对应测量的时间t,并计算出1t2,数据如表所示.请根据数据在图丙中描点作图;实验次数12345小木板块数n123451t2(s-2)2.0
2×1044.03×1046.04×1048.04×10410.06×104(4)根据实验中得到的1t2-n图像,判断滑块下滑过程中机械能守恒的依据是______________________________
__________________________________________________________________________________________________________________;(5)某小组在实验中,控制所垫小木板的个数n不
变,改变滑块到光电门的距离L,测量滑块左端到光电门中心的距离L及遮光条经过光电门的时间t,经过计算发现滑块每次减小的势能均总比增加的动能略小点,该小组认为是气垫导轨倾斜的角度偏大造成滑块下滑过程中机械能不守恒的.你认为他们的
分析是否正确?______,理由是______________________________________________________________________________________________.3.某同学利用如图甲所示的装置“验证机械能守恒定
律”,其中AB︵是四分之一圆弧轨道,O点为圆心,半径为L,圆弧的最低点A与水平面之间的高度为H.实验时将一可看作质点的小球从圆弧上某点由静止释放,量出此时小球与圆心连线偏离竖直方向的角度θ.当小球滑到圆弧最低点A时将水平
抛出,用刻度尺测出小球平抛的水平距离s.忽略所有摩擦及阻力,当地重力加速度为g,试分析下列问题:(1)小球在A点时的水平速度为v=________(用题给字母表示).(2)保持其他条件不变,只改变θ角,得到不同的s
值,以s2为纵坐标,以cosθ为横坐标作图,如图乙中的图线a所示.另一同学重复此实验,得到的s2-cosθ图线如图乙中的图线b所示,两图线不重合的原因可能是________.A.两同学选择的小球质量不同B.圆弧轨道的半径L不
同C.圆弧的最低点A与水平面之间的高度H不同4.(2022·广东卷·11)某实验小组为测量小球从某一高度释放,与某种橡胶材料碰撞导致的机械能损失,设计了如图(a)所示的装置,实验过程如下:(1)让小球从某一高度由静止释放,与水平放置的橡胶材料碰撞后竖直反弹.调节光电
门位置,使小球从光电门正上方释放后,在下落和反弹过程中均可通过光电门.(2)用螺旋测微器测量小球的直径,示数如图(b)所示,小球直径d=______________mm.(3)测量时,应________
__(选填“A”或“B”,其中A为“先释放小球,后接通数字计时器”,B为“先接通数字计时器,后释放小球”).记录小球第一次和第二次通过光电门的遮光时间t1和t2.(4)计算小球通过光电门的速度,已知小球的质量为m,可得小球与橡胶材料碰撞导致的机械能损失ΔE=_______
_________________(用字母m、d、t1和t2表示).(5)若适当调高光电门的高度,将会______(选填“增大”或“减小”)因空气阻力引起的测量误差.5.用如图甲所示的实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒.m2从高处
由静止开始下落,m1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.图乙给出的是实验中获取的一条纸带,0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),所用电源的频率为50Hz.已知m1=50g、m2=150g.则:(结果均保留两位有效数字)(1
)在纸带上打下计数点5时的速度v5=____m/s;(2)在打下0点到打下计数点5的过程中系统动能的增加量ΔEk=________J,系统重力势能的减少量ΔEp=________J;(当地的重力加速度g取10m/s2)(3)若某同学作出12v2-h图像
如图丙所示,则当地的重力加速度g=________m/s2.6.(2023·福建省福州第三中学质检)研究表明转动物体也具有动能,称为转动动能.转动动能属于机械能.某同学使用如图装置来探究“转动动能与角速度的关系”.如
图所示,质量不可忽略的滑轮可绕固定光滑轴自由转动,轻质细绳绕在滑轮的边缘,另一端连接装有遮光片的小球,光电门位于遮光片正下方.每次实验小球距光电门一定高度由静止释放,轻绳与滑轮之间不打滑.实验中测出了小球(
含遮光片)的质量m、滑轮直径D、遮光片宽度d和遮光片通过光电门的时间Δt,重力加速度为g,空气阻力可忽略.(1)用螺旋测微器测出遮光片宽度如图所示,则遮光片宽度d=________mm.(2)遮光片通过光电门时的速度v=______
__;此时滑轮转动的角速度ω=________.(均用题中所给物理量的符号表示)(3)若小球下落过程中,小球和滑轮组成的系统机械能守恒.释放小球时遮光片中心与光电门中心的高度差为h,遮光片通过光电门的时间为Δt,则当遮光片通过光电门时滑轮的转动动能Ek=________________
__.(用题中所给物理量的符号表示)(4)改变小球释放高度,多次重复上述实验得到表中所列数据.次数1234ω/(rad·s-1)4.08.011.919.7Ek/J0.00100.00400.00890.0243由此可判
断滑轮转动动能Ek与角速度ω的关系为________.A.Ek∝ω-1B.Ek∝ωC.Ek∝ω27.某实验小组利用铁架台、弹簧、钩码、打点计时器、刻度尺等器材验证系统机械能守恒定律,实验装置如图甲所示.弹簧的劲度系数为k,原长为L0,钩码的质量为m.已知弹簧的弹性势能表达式为E=12
kx2,其中k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量,当地的重力加速度大小为g.(1)在弹性限度内将钩码缓慢下拉至某一位置,测得此时弹簧的长度为L.接通打点计时器电源.从静止释放钩码,弹簧收缩,得到了一条点迹清晰的纸带.钩码
加速上升阶段的部分纸带如图乙所示,纸带上相邻两点之间的时间间隔均为T(在误差允许范围内,认为释放钩码的同时打出A点).从打出A点到打出F点时间内,弹簧的弹性势能减少量为________________________,钩码的动能增加量为
________________,钩码的重力势能增加量为________________.(2)利用计算机软件对实验数据进行处理,得到弹簧弹性势能减少量、钩码的机械能增加量分别与钩码上升高度h的关系,如图丙所示.由图丙可知,随着h增加,两条曲线在纵向的间隔逐渐变大
,主要原因是________________________________________________________________________________________________________________
____________________.