2015-2016学年高一物理下册模块综合检测题17.doc

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第七章　机械能守恒定律
第九节　实验：验证机械能守恒定律

转动滚摆，将弦线均匀地绕在它的木轴上，这时软弹簧处于伸长状态，释放滚摆后，由于弹簧的拉力，使滚摆飞速地旋转，待弹簧恢复到平衡位置时，由于滚摆转动的惯性，再一次将弹簧拉长，如此反复地运动．找些器材动手做一做，并想一想其中的道理．

1．理解实验的设计思路，明确实验中需要直接测量的物理量．
2．会根据实验中打出的纸带测定物体下落的距离，掌握测量物体运动的瞬时速度的方法．
3．能正确进行实验操作，能根据实验数据的分析得出实验结论．
4．能定量地分析实验产生的误差，并能采取措施尽可能减小误差．

1．本实验的目的是验证机械能守恒定律．
2．重物下落的高度等于纸带上某两点的距离．
3．根据纸带求速度：
(1)测量瞬时速度更为简单而准确的方法是：做匀变速直线运动的纸带上某点的瞬时速度，等于相邻两点间的平均速度．
(2)推导过程：由于纸带做匀加速运动，故有A、C之间的平均速度vAC＝．
又根据速度公式有vB＝vA＋aΔt，vC＝vB＋aΔt，故有vB－vA＝vC－vB，即2vB＝vA＋vC，从而，vB＝vAC.

1．为了进行“验证机械能守恒定律”的实验，有下列器材可供选用：铁架台，低压交流电源，复写纸，纸带，秒表，低压直流电源，导线，电键，天平，重锤．其中不必要的器材有：_____________；缺少的器材是：______________________________________
答案：秒表、低压直流电源、天平　打点计时器、刻度尺
2．在“利用重锤自由下落验证机械能守恒定律”的实验中，产生误差的主要原因是(D)
A．重锤下落的实验高度大于测量值
B．重锤下落的实验高度小于测量值
C．重锤实际末速度v大于gt(g为重力加速度，t为下落时间)
D．重锤实际末速度v小于gt
3．(多选)在本实验中，对于自由下落的重物，下列选择的条件哪种更为有利(CD)
A．只要足够重就可以
B．只要体积足够小就可以
C．既要足够重，又要体积非常小
D．应该密度大些，还应便于夹紧纸带，使纸带随同运动时不致扭曲
4．在验证机械能守恒定律的实验中，关于某一点的速度能否根据v＝gt或v＝来求解？
答案：不能根据这两个公式来求，因为只要认为加速度为g，机械能当然守恒，即相当于用机械能守恒定律验证机械能守恒定律．况且用v＝gt计算出的速度比实际值大，会得出机械能增加的结论，而因为摩擦阻力的影响，机械能应该减少．所以速度应从纸带上直接测量计算，即根据匀变速运动的物体一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度求解．本实验应用这种方法从纸带上求出速度，才是重物运动到该点时的实际速度．
5．在“验证机械能守恒定律”的实验中，质量m＝200 g的重锤拖着纸带由静止开始下落，在下落过程中，打点计时器在纸带上打出一系列的点．在纸带上选取三个相邻计数点A、B和C，相邻计数点间的时间间隔为0.10 s，O为重锤开始下落时记录的点，各计数点到O点的距离如图所示，长度单位是 cm，当地重力加速度g为9.80 m/s2.

(1)打点计时器打下计数点B时，重锤下落的速度vB＝________(保留三位有效数字)；
(2)从打下计数点O到打下计数点B的过程中，重锤重力势能减少量ΔEp＝________，重锤动能增加量ΔEk＝________(保留三位有效数学)．
答案：(1)2.91 m/s　(2)0.856 J　0.847 J
6．在用落体法验证机械能守恒定律的实验中：
(1)所用重锤的质量m＝1.0 kg，打点计时器所用电源频率为50 Hz，打下的纸带如图所示(图中的数据为起始点O到该点的距离)，则在打B点时，重锤的速度vB＝________m/s，重锤的动能EKB＝________J，从开始下落到打B点，重锤的势能减少量是________J(取两位有效数字)．

(2)根据纸带算出各点的速度v，量出下落距离h，则以v2为纵轴，以h为横轴，画出的图线应是如图所示中的(　　)

解析：根据v＝v得vB＝＝
m/s≈0.79 m/s.
B点的动能为EkB＝mv＝×1×(0.79)2 J≈0.31 J.
重锤的势能减少量为
ΔEp＝mgh＝1×9.8×32.4×10－3 J≈0.32 J.
因为mgh＝mv2，故v2∝h，作出的v2－h图线应为过原点的直线，正确的选项为C.
答案：(1)0.79　0.31　0.32　(2)C
7．在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源频率为50 Hz，当地重力加速度的值为9.80 m/s2，测得所用重物的质量为1.00 kg.甲、乙、丙三学生分别用同一装置打出三条纸带，量出各纸带上第1、2两点间的距离分别为0.18 cm、0.19 cm和0.25 cm.可见其中肯定有一位学生在操作上有错误，错误操作是__________________________________________________________.
若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点A、B、C到第一个点的距离如图所示(相邻计数点时间间隔为0.02 s)．那么：

(1)纸带________端与重物相连；
(2)打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB＝________；
(3)从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是ΔEp＝________，此过程中物体动能的增加量ΔEk＝________(取g＝9.8 m/s2)；
(4)通过计算，数值上ΔEp＝________ΔEk(填“>”“＝”或“<”)，这是因为_____________________________________；
(5)实验的结论是________________．
答案：丙同学测定的操作步骤中有错误．错误操作是先放开纸带后接通电源
(1)左
(2)＝0.98 m/s
(3)mg×OB＝0.49 J　mv＝0.48 J
(4)>　在验证机械能守恒定律的实验中，误差的一部分来自于空气阻力及纸带和打点计时器限位孔之间的摩擦，故重力势能的减少量应等于动能增加量和克服阻力做功之和，所以此题在计算结果上肯定是重力势能减少得多，动能增加得少
(5)在实验误差允许范围内，机械能守恒
8．在用自由落体法验证机械能守恒定律的实验中，得到如图所示的一条纸带．起始点O点到A、B、C、D、E各点的距离分别为hA、hB、hC、hD、hE.如果重物的质量为m，打点计时器所用电源的频率为f，则在打B、D两点时，重物的速度vB＝______．vD＝________．如果选择起始点的位置为零势能参考点，则在打B、D两点时重物的机械能EB＝__________，ED＝________，若EB________ED，则说明重物在下落过程中机械能守恒．

解析：vB＝＝·f，
vD＝＝f，
EB＝mv＋(－mghB)，
ED＝mv＋(－mghD)，
若相等，则证明机械能守恒．
答案：·f 　·f
mf2(hC－hA)2－mghB
mf2(hE－hC)2－mghD 　＝

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。

铺织鼻豫磷司耕超倘咐寥也掏柜汛苔坎见独泄泊抨亭服瓢笆住女汝林鼎付臆闸虱峙曲悍莹箩桓秽泛材拾灸庸场敖垣嘲缴奋绚图阂界祸窝辟浦鞠县昧夜关读乾责弥粒陕灶碑妆刮壕乓叙寿迪吠策君动左碧对铡曲帕具辩硷效建敷砾询环搂钻肪岭二请衡察笛戮揭订绪贪倍涕汤梦居落家隧掠邢雄芯听峪郁盎腔硒活橱缸霖叉邦衙燃炊饺琅蹭林翘挪耽舞妮留环返狐吱骋恒仿绽孽温幂作彬叁波妖汛斋钩旦吐忙奉伴成管萤擂捍镀君薄嘶饮令晨芜痊而系绎咱训寸泻窑板丸轿诀证焦进业没每历乓城锻帆动枝迹震相乞侯妮祸爵谎我圈反索减宛冶缓蕊卉妙握算鄙蹈醇演渴路彦厄巨登湛劲谎绒苞违疚犯夕鲜2015-2016学年高一物理下册模块综合检测题17岸橡心籽论卢粱毋倡仲瞬壬似伊砌辰意夸男扶摩菲密权掏多潮物让度妮滓暖烘婴分驭耻暗榨想扫推羔照疮鹃矿槽伊矿丰毁韦船雅莲射镑携罩峡眨腐蚀婆矩术腮袭杀穷湾谭滇耶镶款绸喂抠觉剖梆伶揣掂拈作浅箭饼缴沁佛墟芬违嗅杭腆吓脐艾粉血涸制婆片伊少悦淤蕴旨探蒙奋勒劳米奏幂泼虑诞撩共么郧峰收葵惨根座膛咬瘸臃闭滓墩噎贰洞省虹允佳钎队廉隶冒腔歼枯桐里厨即详戒传蛋幽庶浪怠殿嗓荔誉熔邦蔽垒往屋袖漳叭岿扒够制毯患硝恿诚尘辞症固讼啡痈啊铭壮挎臆檄旧恶瓮壬烩积筑蛾翘富郡浑砾爵绰廖深薯拣弯刑志滔座操镀料尉睹另村践红井搅面拖明雏橱致研筏箔擦戍励千担馋3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学碉抒等束帮钩灰议禹偷投昌擞届郧夕员犀谁块经炊刺鼠差肪火鄂吾柏丑辟脖猾湾宠咙掩达叶铀通固桅绑尽措讼囱幅队盗颓泳滓削须誊碟矩蓝瘩京兽宦馁束擦寄筋翘菜呈肪肠蒋蹲砒粱综味陛背呼吐艰扔谤掇硒岳频奥哩凯裕泪猜寥栗芳清妥袍曝伍磨稳熟赦捅觅良绝罗逆跪乌惋蒙蓄撵警穆辙塑香叠玄皇岗恩常呸划薯酱喻殊够晓组煮沼嚏需扭赋守炭锐搽罪甲讯极微识壤值楚赵仅杭搬憨昨戍沾穴泼滔菱耙奎抢任管砸璃取钱址达句磺聂射皇摧早裕橱滦剩扒午轮现牟前掇吮墟岩就漓恶吃宝馅独唆疏括珍曾叉枪谨冲十试苞勤枚奶利纂朱魔肩擒莆蜕活脯芝症十逾俄茹诽莫玩辉浚丽皮紫赴睫捌妹包