1、学业分层测评(二十)(建议用时：45分钟)1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()【解析】开始释放时，重锤要靠近打点计时器，纸带应保持竖直方向，故D正确【答案】D2在“验证机械能守恒定律”的实验中：(1)下列物理量中需要用工具直接测量的有()A重物的质量B重力加速度C重物下落的高度D与重物下落高度对应的重物的瞬时速度(2)实验中，如果以为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的h图线应是_，才能合乎实验验证的要求，h图线的斜率等于_的数值【解析】(1)在“验证机械能守恒定律”的实验中，只需要用刻度尺测量重物下落的高度重物的质量不用测量重力加速度不需
2、要测量通过计算可以得到与重物下落高度对应的重物的瞬时速度故选C.(2)在验证机械能守恒定律的实验中，有：mghmv2，则有：gh，由于g是常数，所以h图线为过原点的倾斜直线，图线的斜率等于g.【答案】(1)C(2)过原点的倾斜直线重力加速度g3在“验证机械能守恒定律”的实验中，某同学实验时，手总是抖动，找不出一条起始点迹清晰的纸带，该同学便选取一段纸带进行测量，如图794所示，A、B、C、D、E、F是以2个计时点为1个计数点，其测量结果是AB4.53 cm，AC10.58 cm，AD18.17 cm，AE27.29 cm，AF37.94 cm(g取9.8 m/s2)(1)若重物质量为m，从B到
3、E重力势能减少了多少？(2)从B到E动能增加了多少？(3)试对实验结果进行分析. 【导学号：50152141】图794【解析】(1)EpmghmgBEm9.8(27.294.53)102 J2.23m J.(2)由匀变速运动的速度特征得vBACm/s1.32 m/s，vEDFm/s2.47 m/s.又根据Ekmv2有EkBm1.322 J0.87m J，EkEm2.472 J3.05m J，故EkEkEEkB(3.05m0.87m)J2.18m J.(3)动能增加量为2.18m J，略小于重力势能减少量，考虑实验误差，在实验误差允许的范围内，动能的增加等于重力势能的减少量，即机械能守恒【答案】
4、见解析4在验证机械能守恒定律的实验中，与纸带相连的质量为1 kg的重锤自由下落，打出的纸带如图795所示，相邻计数点时间间隔为0.02 s，g取9.8 m/s2.求：图795(1)打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB_m/s(保留两位有效数字)；(2)某同学根据纸带上的O点到B点的数据，计算出物体的动能增加量Ek0.47 J，重力势能减小量Ep0.48 J，经过多次实验均发现Ek略小于Ep，试分析或解释形成这个现象的原因：_.【解析】(1)vBACm/s0.97 m/s(2)由于重锤下落过程中要克服空气阻力及纸带所受阻力做功，所以下落过程中，重锤的机械能有少量损失，增加的动能总是略小于减少
5、的重力势能【答案】(1)0.97(2)由于要克服空气阻力和纸带所受阻力做功，重锤的机械能略减少5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，图796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9.8 m/s2，小球质量m0.2 kg，计算结果保留三位有效数字)：图796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
6、律由上述计算得Ep_Ek(选填“”“”或“”)，造成这种结果的主要原因是_. 【导学号：50152142】【解析】(1)t5时刻小球的速度v5102m/s3.48 m/s.(2)从t2到t5时间内，重力势能增量Epmgh250.29.8(23.6821.1618.66)102 J1.24 J，动能减少量Ekmvmv1.28 J.(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【答案】(1)3.48(2)1.241.28(3)存在空气阻力6如图797所示装置可用来验证机械能守恒定律摆锤A栓在长为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
7、由静止开始释放摆锤，(A摆动过程中小铁片不会落下)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图797(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，实验中还应该测量哪些物理量：_(写出物理名称和符号)(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_ 【导学号：50152143】【解析】(1)铁片飞出的速度大小即为重锤摆到最低点的速度大小，铁片做平抛运动，根据平抛运动的规律求解，故需测量平抛的水平位移s和竖直下落的高度h.(2)由平抛位移公式：svt，hgt2.联立可得：vs.(3)摆球摆动过程中，机械能守恒：mgL(1cos )mv2，联立(2)中平抛位移公式，得gL(1cos )【答案】(1)遇到挡板之后铁片平抛的水平位移s和竖直下落高度h(2)s(3)gL(1cos )