《高考物理二轮考点精练专题12.6《打点计时器验证机械能守恒定律》（学生版）.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理二轮考点精练专题12.6《打点计时器验证机械能守恒定律》（学生版）.doc（7页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、1（10分）某实验小组进行“验证机械能守恒定律”的实验。（1）甲同学用图1所示的实验装置验证机械能守恒定律，将电火花计时器固定在铁架台上，把纸带的下端固定在重锤上，纸带穿过电火花计时器，上端用纸带夹夹住，接通电源后释放纸带，纸带上打出一系列的点，所用电源的频率为50 Hz，实验中该同学得到一条点迹清晰的纸带如图2所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点。纸带连续的计时点A、B、C、D至第1个点O的距离如图2所示，已知重锤的质量为1.00 kg，当地的重力加速度为g=9.8 m/s2，从起始点O到打下C点的过程中，重锤重力势能的减少量为Ep=_J，重锤动能的增加量为Ek=_J，从以上数据可以得到
2、的结论是_。（结果保留3位有效数字）。 （2）乙同学利用上述实验装置测定当地的重力加速度。他打出了一条纸带后，利用纸带测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，以h为横轴，以为纵轴画出了如图3所示的图线。由于图线明显偏离原点，若测量和计算都没有问题，其原因可能是_。乙同学测出该图线的斜率为k，如果阻力不可忽略，则当地的重力加速度g_k（选填“大于”、“等于”或“小于”）。（3）丙同学用如图4所示的气垫导轨装置来验证机械能守恒定律，由导轨标尺可以测出两个光电门之间的距离L，窄遮光板的宽度为d，窄遮光板依次通过两个光电门的时间分别为t1、t2，经分析讨论，由于
3、滑块在气垫导轨上运动时空气阻力很小，为此还需测量的物理量是 ，机械能守恒的表达式为 。2（6分）富通中学用如图1所示的装置来探究由m1、m2组成的系统的机械能。通过光滑的定滑轮用轻绳的两端连接着质量为m1和m2的两物块，m1下端与穿过打点计时器的纸带相连接。如果让m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带被打出一系列的点，如图2所示是实验中获取的一条纸带，O是打下的第一个点，每相邻两计数点间的时间间隔为T，测得OC=h，BC=h1，CD=h2，m1m2，重力加速度为g，则：图1 图2（1）如果B点是从计时开始的第5个计数点，在纸带上打下计数点C时物块的速度vC= ；来源:Z+xx+k.Com（
4、2）从打下O点到打下C点的过程中系统动能的增量Ek= ；系统势能的减少量Ep= 。（3）通过测量纸带上各计数点的数据，如何判定系统机械能的变化关系 。3. （9分）某同学利用图甲的实验装置做“验证机械能守恒定律”的实验。在尽量减小摩擦阻力的情况下，先接通打点计时器的电源，再释放纸带，让质量的重物由静止下落，在纸带上打出一系列的点，如图乙所示，A、B、C分别为所选取的计数点，且为开始打出的第一点，A是打出的第二个点，AB之间有若干点未标出，打点计时器工作频率为50Hz，重力加速度取。（1）释放纸带前，纸带的_（选填“”或“”）端在上面；OA两点间距应接近cm（取一位有效数字）（2）重物从O运动到
5、C的过程中，动能的变化量，从开始下落起至C点，重锤的重力势能减少量是，因此可以得出的结论是（结果取两位有效数字）；(3).即使在实验操作规范，数据测量及数据处理很准确的前提下，该实验求得的EP也一定略 EK(填大于或小于)，这是实验存在系统误差的必然结果，该系统误差产生的主要原因是 。（4）在实验数据处理时，如果以为纵轴，以O到该点的距离d为横轴，根据实验数据绘出 图象，其图线的斜率表示的物理量的表达式为_4 （6分）在“验证机械能守恒定律”的实验中：（1）纸带将被释放瞬间的四种情景如照片所示，其中操作最规范的是_。A B CD（2）实验室提供了铁架台、夹子、导线、纸带等器材。为完成此实验，除
6、了所给的器材，从下图还必须选取的实验器材是_，可选择的实验器材是_。（填字母代号）（3）若实验中所用重物的质量为m，某次实验打出的一条纸带如图所示在纸带上选取五个连续的点A、B、C、D和E，量得相邻点间的距离分别为，当地的重力加速度为g本实验所用电源的频率为f从打下点B到打下点D的过程中，重锤重力势能减小量Ep=_，重锤动能增加量Ek=_。在误差允许的范围内，通过比较就可以验证重物下落过程中机械能是否守恒5.在利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中，电源的频率为50 Hz，依次打出的点为0、1、2、3、4、n。则：来源:学*科*网(1)如用第2点到第6点之间的纸带来验证，必须直接测量的物理
7、量为_、_、_，必须计算出的物理量为_、_，验证的表达式为_。来源:Z+xx+k.Com(2)下列实验步骤操作合理的排列顺序是_(填写步骤前面的字母)。A将打点计时器竖直安装在铁架台上B接通电源，再松开纸带，让重物自由下落C取下纸带，更换新纸带(或将纸带翻转)重新做实验来源:学科网D将重物固定在纸带的一端，让纸带穿过打点计时器，用手提着纸带E选择一条纸带，用刻度尺测出物体下落的高度h1、h2、h3、hn，计算出对应的瞬时速度v1、v2、v3、vnF分别算出mv和mghn，在实验误差允许的范围内看是否相等6在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m1.00 kg的重物自由下落，打点计时
8、器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示。O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取连续点中的三个点。已知打点计时器每隔0.02 s打一个点，当地的重力加速度为g9.80 m/s2，那么：(1)根据图上所得的数据，应取图中O点到_点来验证机械能守恒定律。(2)从O点到(1)问中所取的点，重物重力势能的减少量Ep_ J，动能增加量Ek_ J(结果保留三位有效数字)。(3)若测出纸带上所有各点到O点之间的距离，根据纸带算出各点的速度v及物体下落的高度h，则以为纵轴，以h为横轴画出的图象是图中的_。7.“验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示，采用重物自由下落的方法：(1)已
9、知打点计时器所用电源的频率为50 Hz，当地的重力加速度g9.80 m/s2，所用重物的质量为 200 g。实验中选取一条符合实验要求的纸带如图乙所示，O为纸带下落的起始点，A、B、C为纸带上选取的三个连续点。甲计算B点瞬时速度时，甲同学用v2gxOB，乙同学用vB，其中所选方法正确的是_(填“甲”或“乙”)同学；根据以上数据，可知重物由O运动到B点时动能的增加量等于_ J，重力势能减少量等于_ J(计算结果均保留3位有效数字)。来源:学#科#网乙(2)实验中，发现重物减少的势能总是大于重物增加的动能，造成这种现象的主要原因是_。8(2016张掖模拟)如图所示装置可用来验证机械能守恒定律。摆锤
10、A栓在长L的轻绳一端，另一端固定在O点，在A上放一个小铁片，现将摆锤拉起，使绳偏离竖直方向成角时由静止开始释放摆锤，当其到达最低位置时，受到竖直挡板P阻挡而停止运动，之后铁片将飞离摆锤而做平抛运动。(1)为了验证摆锤在运动中机械能守恒，必须求出摆锤在最低点的速度。为了求出这一速度，实验中还应该测量的物理量：_。(2)根据测得的物理量表示摆锤在最低点的速度v_。(3)根据已知的和测得的物理量，写出摆锤在运动中机械能守恒的关系式为_。9. （9分）某同学利用图甲的实验装置做“验证机械能守恒定律”的实验。在尽量减小摩擦阻力的情况下，先接通打点计时器的电源，再释放纸带，让质量的重物由静止下落，在纸带上
11、打出一系列的点，如图乙所示，A、B、C分别为所选取的计数点，且为开始打出的第一点，A是打出的第二个点，AB之间有若干点未标出，打点计时器工作频率为50Hz，重力加速度取。（1）释放纸带前，纸带的_（选填“”或“”）端在上面；OA两点间距应接近cm（取一位有效数字）（2）重物从O运动到C的过程中，动能的变化量，从开始下落起至C点，重锤的重力势能减少量是，因此可以得出的结论是（结果取两位有效数字）；(3).即使在实验操作规范，数据测量及数据处理很准确的前提下，该实验求得的EP也一定略 EK(填大于或小于)，这是实验存在系统误差的必然结果，该系统误差产生的主要原因是 。（4）在实验数据处理时，如果以为纵轴，以O到该点的距离d为横轴，根据实验数据绘出 图象，其图线的斜率表示的物理量的表达式为_