2011届高三物理一轮复习单元检测：实验：验证机械能守恒定律

2011届高三物理一轮复习单元检测

实验六 验证机械能守恒定律

1．如图实－6－6所示是用自由落体法验证机械能守恒定律时得到的一条纸带，我们选N点来验证

机械能守恒定律．下面举出一些计算打N点时纸带下落速度的方法，其中正确的是(T为打点周

期) (

)

图实－6－6

A．N点是第n个点，则vN＝gnT

B．N点是第n个点，则vN＝g(n－1)T

xn＋xn＋1C．vN＝ 2T

dn＋1＋dn－1D．vN＝ 2T

解析：物体下落的实际加速度小于g，不能采用公式v＝gt计算打N点时纸带下落速度，

xn＋xn＋1N点的速度为xn和xn＋1段的平均速度，vN＝，C项正确． 2T

答案：C

2．在用图实－6－7所示的实验装置来验证机械能守恒定律时，某同学的以下说法中正确的是

(

)

图实－6－7

A．必须用秒表测出重物下落的时间

B．实验操作时，注意手提着纸带使重物靠近打点计时器，先接通打点计时器电源，然后松开纸

带

C．如果打点计时器不竖直，重物下落时，其重力势能有一部分消耗在纸带摩擦上，就会造成重

力势能的变化小于动能的变化

D．验证时，可以不测量重物的质量或重力

解析：因为实验中使用打点计时器，不需要测时间，A错误；打点计时器不竖直，重物下落时，

其重力势能有一部分消耗在纸带摩擦上，造成重力势能的减少量大于动能的增加量，C错误；实

2011届高三物理一轮复习单元检测

验时，为节约纸带，便于测量，应使重物靠近打点计时器，应先通电后放手，B正确；因为动能和势能表达式中都含有质量，可以消去，故不需测质量，D正确．

答案：BD

3．(2010·广州模拟)“验证机械能守恒定律”的实验可以采用如图实－6－8所示的甲或乙方案来进

行．甲方案为用自由落体实验验证机械能守恒定律，乙方案为用斜面小车实验验证机械能守恒定律．

图实－6－8

(1)比较这两种方案，________(填“甲”或“乙”)方案好一些，理由是

________________________________________________________________________．

(2)图丙所示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

__________(填 “甲”或“乙”)实验方案得到的．简要写出判断依据

______________________________．

解析：(1)机械能守恒的前提是只有重力做功，实际操作的方案中应该使摩擦力越小越

好．故甲方案好一些．

xDE－xBC＋xCD－xAB(2)a＝≈4.8 m/s2 4T因a远小于g，故为斜面上小车下滑的加速度．所以该纸带采用图乙所示的实验方案．

答案：(1)甲 因为这个方案摩擦阻力小，误差小，操作方便，所用实验器材少

(2)4.8 m/s2(4.7 m/s2～4.9 m/s2) 乙 因为物体运动的加速度比重力加速度小得多

4．(2010·烟台模拟)用自由落体法验证机械能守恒定律的实验中：

mv2(1)＝mgh对实验条件的要求是________； 2

(2)若实验中所用重物的质量m＝1 kg.打点纸带如图实－6－9所示，打点时间间隔为0.02 s，则记录B点时，重物速度vB＝________，重物动能Ek＝________，从开始下落起至B点时重物的重力势能减少量是__________，由此可得出的结论是__________________________；(g取9.8 m/s2

)

图实－6－9

2011届高三物理一轮复习单元检测

v(3)根据纸带算出相关各点的速度v，量出下落距离h为纵轴、以h为横轴画出的图象应2

是图实－6－10中的 (

)

图实－6－10

解析：(1)重物自由下落时，对实验条件的要求是打第一个点时重物的初速度为零．

3x(31.4－7.8)×10(2)vB＝＝m/s＝0.59 m/s 2T2×0.02－

此时重物的动能为

11EkmvB2＝×1×(0.59)2 J≈0.17 J 22

重物的重力势能减小量为

ΔEp＝mgh＝1×9.8×17.6×103J≈0.17 J －

故机械能守恒．

11(3)由机械能守恒定律可知，mgh＝v2，即验证机械能守恒定律成立，只需验证v2＝ 22

v2gh，横坐标为h，则图象应为过原点且斜率为g的直线，故C图 2

正确．

答案：(1)打第一个点时重物的初速度为零

(2)0.59 m/s 0.17 J 0.17 J 机械能守恒

(3)C

5．利用气垫导轨装置验证机械能守恒定律时，先非常仔细地把导轨调成水平，然后依图实－6－11所示用垫块把导轨一端垫高H，滑块m上面装l＝3 cm的挡光框，使它由轨道上端任一处滑下，测出它通过电门G1和G2时的速度v1和v2，就可以算出它由G1到G2这段过程中动能的增加量ΔEk1(v22－v12)，再算出重力势能的减少量ΔEp＝mgh，比较ΔEk与ΔEp的大小，便可验证机械能2

是否守恒．

图实－6－11

(1)滑块的速度v1、v2如何求出？滑块通过G1时的高度h如何求出？

2011届高三物理一轮复习单元检测

(2)若测得图中L＝1 m，x＝0.5 m，H＝20 cm，m＝500 g，滑块通过G1和G2的时间分

别为5.0×102s和2.0×102s，当地重力加速度g＝9.80 m/s2，试判断机械能是否守恒． －－

解析：(1)因为挡光框的宽度很小l＝3 cm，而滑块通过电门的时间极短，故可以认为滑

块通过电门时做匀速运动，则通过两电门时的平 …… 此处隐藏：3012字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……