1、第七章第九节 基础夯实1(温州十校联合体20132014学年高一下学期联考)在“验证机械能守恒定律”实验中，纸带将被释放瞬间的四种情况如照片所示，其中最合适的是()答案：D2(海岳中学20142015学年高一下学期期末)在“验证机械能守恒定律”的实验中，下面列出一些实验步骤：A用天平称出重物和夹子的重量B把重物系在夹子上C将纸带穿过计时器，上端用手提着，下端夹上系住重物的夹子，再把纸带向上拉，让夹子靠近打点计时器静止D把打点计时器接在学生电源的交流输出端，把输出电压调至6V(电源不接通)E把打点计时器固定在桌边的铁架台上，使两个限位孔在同一竖直线上F在纸带上选取几个点，进行测量和记录数据G用秒
2、表测出重物下落时间H接通电源，待计时器响声稳定后释放纸带I切断电源J更换纸带，重新进行两次K在三条纸带中选出较好的一条L进行计算，得出结论，完成报告M拆下导线，整理器材以上步骤中，不必要的有_，正确步骤的合理顺序是_(填写字母)。答案：AG；EDBCHIJMKFL解析：只为了验证机械能守恒，没必要称量重物的质量。打点计时器本身就是计时仪器，不再需要秒表。3(鄂南、黄石、鄂州三校20132014学年高一下学期联考)某同学做验证机械能守恒定律实验时，不慎将一条挑选出的纸带一部分损坏，损坏的是前端部分。剩下的一段纸带上各相邻点间的距离已测出标在图中，单位是cm。打点计时器工作频率为50Hz，重力加速
3、度g取9.8m/s2。(1)重物在2点的速度v2_，在5点的速度v5_，此过程中动能增加量Ek_，重力势能减少量Ep_。由以上可得出实验结论_。(2)根据实验判断下列图中正确的图象是(其中Ek表示物体动能的变化量，h表示物体下落的高度)答案：(1)1.50m/s2.075m/s1.03mJ1.06mJ在误差允许的范围内，机械能守恒(2)C解析：(1)根据匀变速直线运动的规律，可以求出重物在2点的速度v2m/s1.50m/s和重物在5点的速度v5m/s2.075m/s，所以动能增加量为Ekvv1.03mJ，重力势能减少量为Epmgh25m9.8(3.23.64.0)102J1.06mJ，由以上可
4、得出实验结论为：在误差允许的范围内，机械能守恒。(2)物体机械能守恒，应有物体减少的重力势能转化为增加的动能，即Ekmgh，可见物体增加的动能与下落的距离成正比，选项C正确。4利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置示意图如图所示：(1)实验步骤：将气垫导轨放在水平面上，桌面高度不低于1m，将导轨调至水平；用游标卡尺测量挡光条的宽度为l9.30mm。由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离s_cm。将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已能过光电门2；从数字计时器(图中未画出)上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间t1和t2；用天平称出滑块和挡光条的
5、总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m。(2)用表示直接测量量的字母写出下列所示物理量的表达式；滑块通过光电门1和光电门2的瞬时速度分别为v1_和v2_。当滑块通过光电门1和光电门2时，系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能分别为Ek1_和Ek2_。在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少量Ep_(重力加速度为g)。(3)如果Ep_，则可认为验证了机械能守恒定律。答案：(1)60.00(答案在59.9660.04之间的也可)(2)(Mm)()2(Mm)()2mgs(3)Ek2Ek1解析：(1)距离s80.30cm20.30cm60.00cm。(2)由于挡光条宽度很小，因此可以
6、将挡光条通过光电门时的平均速度当成瞬时速度，挡光条的宽度l可用游标卡尺测量，挡光时间t可从数字计时器读出。因此，滑块通过光电门1和光电门2的瞬时速度分别为v1，v2。当滑块通过光电门1和光电门2时，系统的总动能分别为Ek1(Mm)v(Mm)()2；Ek2(Mm)v(Mm)()2。在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少量Epmgs。(3)如果在误差允许的范围内EpEk2Ek1，则可认为验证了机械能守恒定律。能力提升1我国舰载飞机在“辽宁舰”上成功着舰后，某课外活动小组对舰载飞机利用阻拦索着舰的力学问题很感兴趣。他们找来了木板、钢球、铁钉、橡皮条以及墨水，制作了如图所示的装置，准备
7、定量研究钢球在橡皮条阻拦下前进的距离与被阻拦前速率的关系。要达到实验目的，需直接测量的物理量是钢球由静止释放时的_和在橡皮条阻拦下前进的距离，还必须增加的一种实验器材是_。忽略钢球所受的摩擦力和空气阻力，重力加速度已知，根据_定律(定理)，可得到钢球被阻拦前的速率。答案：高度(距水平木板的高度)刻度尺机械能守恒(动能)解析：本题用实验情景考查机械能守恒定律。设钢球释放点距水平木板的高度为h，由机械能守恒定律(或动能定理)得mghmv2v要求钢球被阻拦前的速度v，只要知道h，因此需再加的实验器材是刻度尺，用以测量h。2(江苏启东中学20132014学年高一下学期期末)某同学利用竖直上抛小球的频闪
8、照片验证机械能守恒定律。频闪仪每隔0.05s闪光一次，图中所标数据为实际距离，该同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9.8m/s2，小球质量m0.2kg，计算结果保留三位有效数字)：时刻t2t3t4t5速度(ms1)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，从而验证了机械能守恒定律。由上述计算得Ep_Ek(选填“”“”或“”)，造成这种结果的主要原因是_ _。答案：(1)3.48(2)1.241.28(3) 存在空气阻力
9、解析：(1)t5时刻小球的速度v5102m/s3.48m/s；(2)从t2到t5时间内，重力势能增量Epmgh250.29.8(23.6821.1618.66)102J1.24J，动能减少量Ekmvmv1.28J；(3)EpEk，造成这种结果的主要原因是上升过程中存在空气阻力。3(辽宁省实验中学、东北育才中学、大连二十高20132014学年高一下学期期末联考)“验证机械能守恒定律”的实验可以采用如图所示的甲或乙方案来进行。(1)比较这两种方案，_(选填“甲”或“乙”)方案好些。(2)下图是某种方案得到的一条纸带，测得每两个计数点间距离如图所示，已知每两个计数点之间的时间间隔T0.1s，物体运动
10、的加速度a_m/s2；该纸带是采用_(选项“甲”或“乙”)实验方案得到的。(3)下图是采用甲方案时得到的一条纸带，在计算图中N点速度时，几位同学分别用下列不同的方法进行，其中正确的是()AvNgnTBvNCvN DvNg(n1)T答案： (1)甲(2)4.83m/s2乙(3)BC解析：(1)比较甲、乙两种方案，乙方案中产生的阻力对实验的影响大于甲方案，因此应选的方案是甲。(2)由题意得：a4.83m/s，所以该纸带是采用乙实验方案得到的。(3)计算N点速度应通过实验得到的纸带，经测量计算得出，所以应选B、C。4某同学利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。该同学经正确操作得到打点纸带，在纸
11、带后段每两个计时间隔取一个计数点，依次为1、2、3、4、5、6、7，测量各计数点到第一个打点的距离h，并正确求出打相应点时的速度v。各计数点对应的数据见下表：计数点1234567h(m)0.1240.1940.2790.3800.4970.6300.777v(m/s)1.942.332.733.133.50v2(m2/s2)3.765.437.459.8012.25(1)请在图乙坐标中，描点作出v2h图线；(2)由图线可知，重锤下落的加速度g_m/s2(保留三位有效数字)；(3)若当地的重力加速度g9.8m/s2，根据作出的图线，能粗略验证自由下落的重锤机械能守恒的依据是_。答案：(1)作出v2h图线如图(2)9.75(答9.699.79均给分)(3)图线为通过坐标原点的一条直线，斜率的一半与g基本相等(不交代“通过坐标原点”也给分)
