2016年高考物理备考专项练习：机械能守恒

　　参考答案及解析：

　　1.BD[　测量下落高度需用刻度尺，打点计时器打出纸带并能标识时间，选B、D.]

　　2.(1)C　(2)>

　　解析　(1)本实验需要验证mgh与mv2的关系，所以不需要测量重物质量m，C正确.

　　(2)重物在下落过程中克服阻力做功，使减小的重力势能不能完全转化为动能，所以mgh>mv2.

　　3.(1)O　(2)0.98 m/s　(3)0.49 J　0.48 J　(4)>　重物和纸带下落时受到阻力作用　(5)在实验误差允许的范围内，重力势能的减少量等于动能的增加量

　　解析　(1)纸带释放时速度较小，打点较密，先打距重物近的一侧，故O端与重物相连.

　　(2)B点速度vB== cm/s=0.98 m/s

　　(3)从O点到打B点，重力势能减少量

　　ΔEp=mghB=1×9.8×0.0501 J=0.49 J

　　动能增加量mv=0.48 J;

　　(4)由(3)中计算结果知ΔEp>ΔEk，因为重物和纸带下落时受到阻力作用;

　　(5)由(3)中计算结果可知，在实验误差允许的范围内，机械能守恒.

　　4.甲同学选择从O到C段验证机械能守恒，计算C点的速度用v=2ghOC的话，犯了用机械能守恒定律去验证机械能守恒的错误.计算vC可以选择vC=.

　　乙同学选择了从B到C段验证机械能守恒，由于BC较近，造成误差偏大，选择BD段相对较为合适.

　　5.·f　·f　mf2(hC-hA)2-mghB

　　mf2(hE-hC)2-mghD　=

　　解析　根据纸带上瞬时速度的计算方法，得vB==·f，vD==·f

　　打B点时，重物的动能和重力势能分别为

　　EkB=mv=m2

　　=mf2(hC-hA)2

　　EpB=-mghB.此时重物的机械能

　　EB=EkB+EpB=mf2(hC-hA)2-mghB，同理

　　EkD=mv=mf2(hE-hC)2，

　　EpD=-mghD，ED=mf2(hE-hC)2-mghD

　　如果EB=ED，则说明重物在下落过程中机械能守恒.

　　6.(1)mgh2　　(2)9.71(9.64～9.77均可)

　　解析　(1)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=mgh2，vF=

　　动能的增加量

　　ΔEk=mv=.

　　(2)由mv2=mg′h可得：v2=2g′h，

　　由v2-h图线可求得：图线的斜率k=19.42

　　由k=2g′可得：物体下落的加速度

　　g′=9.71 m/s2.

　　7.(1)1.91m J　(2)1.86m J　(3)见解析

　　解析　(1)重力势能的减少量为

　　ΔEp减=mghOB=m×9.8×0.195=1.91m (J)

　　(2)重锤下落到B点时的速度

　　vB== m/s=1.94 m/s

　　所以重锤从开始下落到B点增加的动能为

　　ΔEk增=mv=m×(1.94)2=1.88m (J)

　　(3)从(1)(2)中计算的数据得出在实验误差允许的范围内重锤减少的重力势能等于其增加的动能，机械能守恒.

　　重锤减少的重力势能略大于其增加的动能的原因是：重锤在下落时要受到阻力作用(打点计时器对纸带的摩擦力，空气阻力)，克服阻力做功.

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