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1、徐州三中2019 届高三年级物理三轮复习冲刺练习3利用图 1 装置做“验证机械能守恒定律”实验。图 1(1)为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的_。A.动能变化量与势能变化量B.速度变化量与势能变化量C.速度变化量与高度变化量(2)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹 )、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是_。A.交流电源B.刻度尺C.天平 (含砝码 )(3)实验中， 先接通电源， 再释放重物， 得到图 2 所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、 B、 C，测得它们到起始点O 的距离分别为hA、 hB、 hC。已知当地重力加速度为g
2、，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打 O 点到打B 点的过程中，重物的重力势能变化量Ep _，动能变化量Ek _。图 2(4)大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是_。A.利用公式v gt 计算重物速度B.利用公式v2gh计算重物速度C.存在空气阻力和摩擦阻力的影响D.没有采用多次实验取平均值的方法(5)某同学想用下述方法研究机械能是否守恒，在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点 O 的距离 h，计算对应计数点的重物速度 v，描绘 v2 h 图象，并做如下判断：若图象是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒，请你分析论证该同学的判断是否正确。2
3、.某同学用如图3 所示装置验证机械能守恒定律时，所用交流电源的频率为50 Hz ，得到如第 1页图 4 所示的纸带。选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D 、E，测出 A 点距起点 O 的距离为 s0 19.00 cm，点 A、 C 间的距离为s1 8.36 cm，点 C、E 间的距离为s29.88 cm，g 取9.8 m/s 2，测得重物的质量为m 1 kg。图 3(1)下列做法正确的有_。A.图 3 中两限位孔必须在同一竖直线上B.实验前，手应提住纸带上端，使纸带竖直C.实验时，先放开纸带，再接通打点计时器的电源D.数据处理时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置(2)选取 O、C
4、两点为初、末位置验证机械能守恒定律，重物减少的重力势能是_J，打下 C 点时重物的速度大小是_m/s 。 (结果保留3 位有效数字 )图 4(3)根据纸带算出打下各点时重物的速度vv2s，量出下落距离，则以为纵坐标、 以为横坐标s2画出的图象应是下面的_ 。(4) 重 物 减 少 的 重 力 势 能 总 是 略 大 于 增 加 的 动 能 ， 产 生 这 一 现 象 的 原 因 是_ 。 (写出一条即可 )3.某同学用如图5 所示的装置验证机械能守恒定律。一根细线系住钢球，悬挂在铁架台上，钢球静止于A 点，光电门固定在A 的正下方，在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d 的遮光条。将钢球拉至不同位置
5、由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间t 可由计时器测出，取dv t 作为钢球经过A 点时的速度。记录钢球每次下落的高度h 和计时器示数t，计算并比较钢球在释放点和A 点之间的势能变化大小Ep 与动能变化大小Ek，就能验证机械能是否守恒。图 5(1) Ep mgh 计算钢球重力势能变化的大小，式中钢球下落高度h 应测量释放时的钢球球心到 _之间的竖直距离。A.钢球在 A 点时的顶端第 2页B. 球在 A 点 的球心C. 球在 A 点 的底端1(2)用Ek mv2 算 球 能 化的大小，用刻度尺 量遮光条 度，示数如 6 所示， 其 数 _cm 。某次 量中， 器的示数 0.010 0 s， 球
6、的速度 v _m/s 。(3)下表 同学的 果： 2Ep ( 10 J) 2Ek ( 10 J)图 64.8929.7865.0410.114.6919.5929.3815.120.029.8他 表中的Ep 与Ek 之 存在差异， 是由于空气阻力造成的。你是否同意他的 点？ 明理由。(4) 你提出一条减小上述差异的改 建 。4.在利用自由落体运 机械能守恒定律的 中， 源的 率 50 Hz ，依次打出的点为 0， 1， 2， 3， 4n。 ：图 7(1)如用第 2 点到第 6 点之 的 来 ，必 直接 量的物理量 _ 、_ 、 _ ，必 算出的物理量 _ 、_ ， 的表达式 _。(2)下列 步
7、 操作合理的排列 序是_( 填写步 前面的字母)。A.将打点 器 直安装在 架台上B.接通 源，再松开 ， 重物自由下落C.取下 ，更 新 (或将 翻个面)重新做 D.将重物固定在 的一端， 穿 打点 器，用手提着 E. 打点清晰，1、 2 两点距离接近2 mm 的一条 ，用刻度尺 出物体下落的高度h1，h2， h3hn， 算出 的瞬 速度v1，v2， v3 vn1F.分 算出mv2和 mgh ，在 差范 内看是否相等 n n第 3页5.某 小 在做“ 机械能守恒定律” 中，提出了如 1 所示的甲、乙两种方案：甲方案 用自由落体运 行 ，乙方案 用小 在斜面上下滑 行 。图 1(1) 内同学
8、两种方案 行了深入的 分析，最 确定了一个大家 差相 小的方案，你认为该小组选择的方案是_，理由是_ 。(2)若 小 采用 1 甲的装置打出了一条 如 2 所示，相 两点之 的 隔 0.02s， 根据 算出B 点的速度大小 _m/s( 果保留三位有效数字)。图 2(3) 小 内同学 根据 算出了相 点的速度，作出 v2h 如 3 所示， 根据 算出当地的重力加速度g _m/s 2( 果保留2 位有效数字 )。图 35.在用“落体法”做“ 机械能守恒定律”的 。小明 一条 意的 ，如图 4 甲所示。他舍弃前面密集的点，以 O 起点，从 A 点开始 取 上 点A、B、C、， 出 O 到 A、B、C
9、、的距离分 h1 、h2 、h3、。 源的 率 f。图 4(1) 减少阻力 的影响，下列操作可行的是_。A. 用 重 B.安装打点 器使两限位孔在同一 直 上C. 放 前，手 提 上端并使 直D.重 下落中手始 提住 上端，保持 直(2)打 B 点 ，重 的速度vB 为 _。第 4页(3) 小明用实验测得数据画出的v2 h 图象如图乙所示。图线不过坐标原点的原因是_ 。(4)另有四位同学在图乙的基础上，画出没有阻力时的v2 h 图线，并与其比较，其中正确的是 _。6.某同学用如图5 甲所示的实验装置来“验证机械能守恒定律”。通过电磁铁控制的铁质小球从 A 点自由下落，下落过程中经过光电门B 时
10、，记录的挡光时间为t，用刻度尺测出A、B 之间的距离为h，用游标卡尺测得小球的直径为d(d? h)。重力加速度为g。实验前应调整光电门位置，使小球在下落过程中球心通过光电门中的激光束。图 5(1)如图乙所示，游标卡尺的读数d _mm 。(2)小球通过光电门时的速度表达式v _(用题中所给字母表示)。1(3)改变 A、B 间的距离h，多次实验，作出的ht2图象为一条过坐标原点的倾斜直线，该同学据此作出判断， 小球在下落过程中机械能守恒。你认为其判断依据是否正确，并说明理由。7.某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律，频闪仪每隔0.05 s 闪光一次，如图 6 所标数据为实际距离，该同
11、学通过计算得到不同时刻的速度如下表。(当地重力加速度取 9.8 m/s 2 ，小球质量m 0.2 kg，结果保留3 位有效数字 )图 6时刻t2t3t4t5速度 (m/s)4.994.483.98(1)由频闪照片上的数据计算t5 时刻小球的速度v5 _ m/s 。(2)从 t2 到 t5 时间内，重力势能增量Ep _ J，动能减少量Ek_ J。(3)在误差允许的范围内，若Ep 与Ek 近似相等， 即可验证机械能守恒定律。由上述计算得Ep_ Ek( 选 填 “ ”“ ” 或 “ ”)， 造 成 这 种 结 果 的 主 要 原 因 是_ 。第 5页图 7(1)用游标卡尺测得遮光条的宽度如图乙所示，
12、则遮光条的宽度为_ mm 。(2)在调整气垫导轨水平时，滑块不挂钩码和细线，接通气源后，给滑块一个初速度，使它从轨道右端向左运动，发现滑块通过光电门1 的时间大于通过光电门2 的时间。 为使气垫导轨水平，可采取的措施是_。A.调节 P 使轨道左端升高一些B.调节 P 使轨道左端降低一些C.遮光条的宽度应适当大一些D.滑块的质量增大一些(3)正确进行实验操作，测出滑块和遮光条的总质量M ，钩码质量m，遮光条的宽度用d 表示，已知重力加速度为g。现将滑块从图示位置由静止释放。若滑块经过光电门2 时钩码未着地， 测得两光电门中心间距L，由数字计时器读出遮光条通 过 光 电 门1 、 2的 时 间 分
13、 别 为t1 、 t2 ， 则 验 证 机 械 能 守 恒 定 律 的 表 达 式 是_ 。若滑块经过光电门 2 时钩码已着地， 为验证机械能守恒定律， 已测得钩码初始位置离地的高度 h，还需测量的一个物理量是 _ 。8.用图 8 甲装置来验证机械能守恒定律：光滑圆弧末端B 与桌面边缘水平相切，实验步骤如下：图 8在木板上用图钉固定好白纸和复写纸，然后按图安装好实验装置。让小球从斜槽顶端静止释放，小球滑到斜槽的底端时撞到木板，在白纸上留下的痕迹为O。把木板沿水平向右移动s 距离后再将其固定，再将小球从A 点静止释放， 小球水平抛出后第 6页撞到木板在白纸上留下痕迹为P，并测出 OP 之间的高度H1。将木块向右移动到距离桌面边缘分别为2s、3s、4s 远处固定， 依次重复步骤，计小球依次在白纸上留下的痕迹为Q、R、T，测出 OQ 、OR、OT 的距离 H2、H3、H4。由实验数据作出了如图9 所示的 s2 H 图象。图 9(1)用图 8 装置来探究小球斜面 A 点处运动到 B 点处这一过程中机械能是否守恒，还需知道的物理量是 _(请附上相关符号 )。(2) 实验中 s2 与 H 之间的关系为 s2 _(说出每个物理量所表达的物理意义)。第 7页