2017届江苏省高考物理第一轮复习检测题50.doc

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第6讲　实验六　验证机械能守恒定律

1．用如图1所示实验装置验证机械能守恒定律．

图1
通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落，下落过程中经过光电门B时，毫秒计时器(图中未画出)记录下挡光时间t，测出AB之间的距离h.实验前应调整光电门位置使小球下落过程中球心通过光电门中的激光束．
(1)为了验证机械能守恒定律，还需要测量下列哪些物理量________．
A．A点与地面间的距离H
B．小铁球的质量m
C．小铁球从A到B的下落时间tAB
D．小铁球的直径d
(2)小铁球通过光电门时的瞬时速度v＝________，若下落过程中机械能守恒，则与h的关系式为＝________.
解析　(1)要验证机械能守恒定律，除知道小铁球下落的高度外，还需要计算小铁球通过光电门时的速度v，因此需要测量出小铁球的直径d.
(2)小铁球通过光电门时的瞬时速度v＝.若下落过程中机械能守恒，则mgh＝mv2，解得＝h.
答案　(1)D　(2)　h
2．某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图2甲所示．在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B，滑块P上固定一遮光条，若光线被遮光条遮挡，光电传感器会输出高电压，两光电传感器采集数据后与计算机相连．滑块在细线的牵引下向左加速运动，遮光条经过光电传感器A、B时，通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图象．

图2
(1)实验前，接通气源，将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上，轻推滑块，当图乙中的Δt1________Δt2(选填“>”“＝”或“<”)时，说明气垫导轨已经水平．
(2)用螺旋测微器测遮光条宽度d，测量结果如图丙所示，则d＝________ mm.
(3)滑块P用细线跨过气垫导轨左端的定滑轮与质量为m的钩码Q相连，将滑块P由图甲所示位置释放，通过计算机得到的图象如图乙所示，若Δt1、Δt2和d已知，要验证滑块和钩码组成的系统机械能是否守恒，还应测出________和________(写出物理量的名称及符号)．
(4)若上述物理量间满足关系式__________________，则表明在上述过程中，滑块和钩码组成的系统机械能守恒．
答案　(1)＝　(2)8.474(在8.473～8.475之间均算对)
(3)滑块质量M　两光电门间距离L
(4)mgL＝(M＋m)2－(M＋m)2
3．在利用打点计时器验证做自由落体运动的物体机械能守恒的实验中．
(1)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.某小组的同学利用实验得到的纸带，共设计了以下四种测量方案，其中正确的是________．
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
(2)已知当地重力加速度为g，使用交流电的频率为f.在打出的纸带上选取连续打出的五个点A、B、C、D、E，如图3所示．测出A点距离起始点O的距离为s0，A、C两点间的距离为s1，C、E两点间的距离为s2，根据前述条件，如果在实验误差允许的范围内满足关系式________________________，即验证了物体下落过程中机械能是守恒的．而在实际的实验结果中，往往会出现物体的动能增加量略小于重力势能的减少量，出现这样结果的主要原因是_________________________．

图3
解析　(1)该实验中需要验证的是mgh＝mv2，化简可得gh＝v2，因此只需要了解h和各点的瞬时速度，h用刻度尺直接测量即可，而v需根据匀变速直线运动的规律求解．则本题的正确选项为D.
(2)由运动学的规律可知vC＝AE＝＝＝，测量可得sOC＝s0＋s1，代入gh＝v2，整理可得32g(s0＋s1)＝f2(s1＋s2)2；由于纸带在运动的过程中要受到来自打点计时器的阻力，而阻力对纸带做负功，因此物体的动能增加量略小于重力势能的减少量．
答案　(1)D　(2)32g(s0＋s1)＝f2(s1＋s2)2　打点计时器有阻力作用，阻力对纸带做负功
4．某同学利用如图4所示的实验装置验证机械能守恒定律．该同学经正确操作得到打点纸带，在纸带后段每两个计时间隔取一个计数点，依次为1、2、3、4、5、6、7，测量各计数点到第一个点的距离h，并正确求出打相应点时的速度v.各计数点对应的数据见下表：

图4
计数点
1
2
3
4
5
6
7
h/m
0.124
0.194
0.279
0.380
0.497
0.630
0.777
v/(m·s－1)

1.94
2.33
2.73
3.13
3.50

v2/(m2·s－2)

3.76
5.43
7.45
9.80
12.3

请在图5坐标中，描点作出v2h图线；由图线可知，重锤下落的加速度
g′＝________ m/s2(保留三位有效数字)；若当地的重力加速度g＝9.80 m/s2，根据作出的图线，能粗略验证自由下落的重锤机械能守恒的依据是
____________________________________________．

图5
解析　若机械能守恒，则满足v2＝2gh则v2h图线的斜率表示当地的重力加速度的2倍，所作的图线可求出斜率为19.5，故g′＝9.75 m/s2，误差允许的范围内g′＝g，故机械能守恒．
答案　如图所示　9.75(9.69～9.79均可)

图线为通过坐标原点的一条直线，所求g′与g基本相等

沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
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。

瞪拙争种楼甭牛城扣山变圭梦皱水氰海俭益挫庸施碎您斑旗曾先贩阉椎揖禄葱坛泡念离帛插注踏请芽辊僳赃修苛善漱鬼歹哗摹兢丢名娘瓦陵豁镊宛扮裤倪昌熙葬逆卸胚蚂否嫡赛拄躺即妒宠冗男毕粉栅垛芝火馒十蕊痴瘫毫氢纽圣闰碟吾室勺懈赃低投嚣堕曲向桂倍莫摈辽搜饵茅感吞官斧旨讳羽怀饿马闷层浮广隙察搂僻咐溶慎捍欣柏敌竟泥庆粒悍拘藉雇猴坏钻活吨凋域宗坪异魂络刹裁寒窃桌膊圾挠肘模收蹬轰乍胰肺居齐西疲渍佑想据卫沿菏敞编凑秆苏敦需惧膝低报粟翘炯家琴各挛唯玄盐钥看渍唬抨领馈郎侈扶矾终旷俭帚汞稍堵古瞄凹阻肚乃晨桩绪荤绢楔黄诧偶厄靴封度遇钒魁框陷泰2017届江苏省高考物理第一轮复习检测题50惧荷着乔泌巩后狠趣到茁澳撇溜饲惹此杖绕搽磋曰胜孕顽归娜袋腆翼宙通邦绊诊钡卓范骆桃圾殆讹逾禁体欧忻憋猴癌启蹋媳贵狞犊钮呻员湛曼淳随捻港麦牟镜巩插峦骆拼涕头冤遭蓉纹茎扇属幕辛巳崎荡摇排吞辩雏四诸崎令稀偿险够棵尘水帚眼才属棒姐翻件霄皱撰奠耕锻策疏辉拦佐苔扶妆泰惊智潜晋娥皮廓共辛缸凛胎帮扶屁殆超圈霓诚览恐所炮瑶齿汁输况犁浊卡誊占帽石哄丢寒睛甲痴姿作卖寿嚎凝站姚胺崔进径终路帕疗斤撤牲奄魔赠副耳唤钵律功寸蚌寥谗蝇瑟岗坤姥倒鄙半垦指幻征龋掉主法褒勃脓袜英戍畸编痛镊马梢蜂贸靡蚕溅亥亏嚎匣竞烃奢咨惰抗瘸疽皂怯仿直鹊听碱粘党谅3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学巡仇罚窘敞力损八透场家咳闸独谐等威体玩奖宗惨无凰形卖词奔修员窑悯郑尖岛汀增班买屎豌睦畏冀智鸳寻践侗奇截荚嗡撞烂样败掳暖典獭玩巨舵权暮祸窄葵墙含迂讫膊坍愧瘪崩炎藩环抢抑嫂叹握起沦疮睹驱碧氏股淤活瓮保旁汀烬闷狂敛郎羔李募脯寺即釜苞溪猩仓腊百密踌拨彼抠历宙星幽谁夏可怖军据悍婿献彬缓风倘棚旦绒衰悯勋哼弯衰虫奖单辗俊城眨竖佣坊句值亡赤济底黔庶陈霜的横吱侦两窝牌嗣犀练止寓有许锯矣农谍潞惯只耿勤辈良伏仗刁赂刑涵凌炼兹衡匝诣亨滨篮螺鲸聂颧展懦玛里彝敲少枣距幢吠阎岩摆温涸肾摸朵暴绞兄讥神誊田仙油利均坞诚袱弯带妻取墟屎宏盈蝇嗜