2016年高考物理备考专项练习：机械能守恒

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　　1.本实验中，除铁架台、夹子、低压交流电源、纸带和重物外，还需选用的仪器是(　　)

　　A.秒表 B.刻度尺

　　C.天平 D.打点计时器

　　2.在“验证机械能守恒定律”的实验中

　　(1)不需测量或计算的物理量是(　　)

　　A.下落高度 B.瞬时速度

　　C.重物质量 D.时间

　　(2)由于打点计时器两限位孔不在同一竖直线上，使纸带通过时受到了较大的阻力，这样会导致实验结果mgh________mv2(选填“>”或“<”).

　　3.在一次验证机械能守恒定律实验中，质量m=1 kg 的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图1所示(打点间隔为0.02 s)，单位cm.那么

　　(1)纸带的________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=________(g取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_____________________________________________________

　　________________________________________________________________________.

　　4.在验证机械能守恒定律的实验中，已知打点计时器打点间隔为T，某一组同学得到了一条如图2所示的纸带，在填写实验报告时甲、乙两个同学选择了不同的数据处理方法：

　　图2

　　甲同学测出了C点到第一点O的距离hOC，利用v=2ghOC计算得到了C点的速度，然后验证mghOC与mv相等.

　　乙同学测出了A、B、C、D各点到第一点O的距离hA、hB、hC、hD，利用vB=、vC=计算B、C点的速度，然后验证了mg(hC-hB)与mv-mv是否相等.

　　请你对甲乙两位同学的做法逐一分析，不合理之处提出完善办法.

　　5.在用自由落体法验证机械能守恒定律的实验中，得到如图3所示的一条纸带.起始点O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.

　　6.在“验证机械能守恒定律”的实验中，利用重物拖着纸带自由下落通过打点计时器并打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量分析，即可验证机械能守恒定律.

　　(1)正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图4所示.图中O点为打点起始点，且速度为零.

　　选取纸带上打出的连续点，标上A、B、C……测得其中E、F、G点距打点起始点O的距离分别为h1、h2、h3.已知重物的质量为m，当地重力加速度为g，打点计时器的打点周期为T.为验证此实验过程中机械能是否守恒，需要计算出从打下O点到打下F点的过程中，重物重力势能的减少量ΔEp=________，动能的增加量ΔEk=________.(用题中所给字母表示)

　　(2)以各点到起始点的距离h为横坐标，以各点速度的平方v2为纵坐标建立直角坐标系，用实验测得的数据绘出v2-h图象，如图5所示：由v2-h图线求得重物下落的加速度g′=________m/s2.(结果保留三位有效数字)

　　7.在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz，查得当地的重力加速度g=9.80 m/s2，某同学选择了一条理想的纸带，用刻度尺测量时各计数点对应刻度尺上的读数如图6所示，图中O点是打点计时器打出的第一个点，A、B、C、D分别是每打两个点取出的计数点.根据以上数据，重物由O点运动到B点时，已知重物质量为m(kg).求：

　　(1)重力势能的减少量为多少?

　　(2)动能的增加量是多少?

　　(3)根据计算的数据可得出什么结论?产生误差的主要原因是什么?

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