2015届高考物理第一轮随堂达标检测试题6.doc

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实验六　验证机械能守恒定律
1．[2013·重庆卷，6(1)]我国舰载飞机在“辽宁舰”上成功着舰后，某课外活动小组对舰载飞机利用阻拦索着舰的力学问题很感兴趣．他们找来了木板、钢球、铁钉、橡皮条以及墨水，制作了如图12所示的装置，准备定量研究钢球在橡皮条阻拦下前进的距离与被阻拦前速率的关系．要达到实验目的，需直接测量的物理量是钢球由静止释放时的________和在橡皮条阻拦下前进的距离，还必须增加的一种实验器材是________．忽略钢球所受的摩擦力和空气阻力，重力加速度已知，根据________定律(定理)，可得到钢球被阻拦前的速率．

图12
解析　根据机械能守恒定律(或动能定理)可知mgh＝mv2，v＝，要研究v与前进的距离的关系，需要直接测出钢球距水平木板的高度h，要测距离及高度，必须增加实验器材刻度尺．
答案　高度(距水平木板的高度)　刻度尺　机械能守恒(动能)
2．(2013·河北百校联考)“验证机械能守恒定律”的实验装置可以采用图13所示的甲或乙方案来进行．

图13
(1)比较这两种方案，________(填“甲”或“乙”)方案好些．
(2)该同学开始实验时情形如图丙所示，接通电源释放纸带．请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当的地方：
①____________________；②____________________.
(3)该实验中得到一条纸带，且测得每两个计数点间的距离如图丁中所示．已知相邻两个计数点之间的时间间隔T＝0.1 s．则物体运动的加速度a＝________；该纸带是采用________(填“甲”或“乙”)实验方案得到的．
解析　由Δx＝aT2，利用逐差法得到物体运动的加速度a＝4.8 m/s2.若用自由落体实验测得物体运动的加速度a应该接近10 m/s2，所以该纸带是采用“乙”实验方案得到的．
答案　(1)甲　(2)①打点计时器接了直流电源　②重物离打点计时器太远　(3)4.8 m/s2　乙
3．(2013·全国大纲，23)测量小物块Q与平板P之间动摩擦因数的实验装置如图14所示．AB是半径足够大的、光滑的四分之一圆弧轨道，与水平固定放置的P板的上表面BC在B点相切，C点在水平地面的垂直投影为C′.重力加速度大小为g.实验步骤如下：

图14
①用天平称出物块Q的质量m；
②测量出轨道AB的半径R、BC的高度L和CC′的高度h；
③将物块Q在A点从静止释放，在物块Q落地处标记其落地点D；
④重复步骤③，共做10次；
⑤将10个落地点用一个尽量小的圆围住，用米尺测量圆心到C′的距离s.
(1)用实验中的测量量表示：
(ⅰ)物块Q到达B点时的动能EkB＝________；
(ⅱ)物块Q到达C点时的动能EkC＝________；
(ⅲ)在物块Q从B运动到C的过程中，物块Q克服摩擦力做的功Wf＝_______________________________________________________；
(ⅳ)物块Q与平板P之间的动摩擦因数μ＝________.
(2)回答下列问题：
(ⅰ)实验步骤④⑤的目的是___________________________________；
(ⅱ)已知实验测得的μ值比实际值偏大，其原因除了实验中测量量的误差之外，其他的可能是________________________(写出一个可能的原因即可)．
解析　(1)(ⅰ)A→B过程中，机械能守恒，得EkB＝mgR.
(ⅱ)C→D过程中，物块Q做平抛运动，则vC＝＝，则EkC＝mv＝.
(ⅲ)B→C过程中，对物块Q只有摩擦力做功，由动能定理得克服摩擦力做的功Wf＝－(EkC－EkB)＝mgR－.
(ⅳ)根据f＝μFN得μ＝＝＝－.
(2)(ⅰ)因每次落点总不同，偶然误差较大，所以取多个落点的圆心位置测量s是为了尽可能地减小实验误差．
(ⅱ)实验原理中只有P对Q的摩擦力做负功，实际还有其他阻力做负功使系统机械能减小，因此测量的Wf应比真实值大，即测得的μ值偏大，其他阻力有空气阻力、圆弧轨道阻力、接缝B处阻力等．
答案　(1)(ⅰ)mgR　(ⅱ)　(ⅲ)mgR－　(ⅳ)－　(2)(ⅰ)减小实验误差　(ⅱ)圆弧轨道存在摩擦(或接缝B处不平滑等)

薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

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