2019届高考物理一轮复习第5章机械能第7讲验证机械能守恒定律课时作业（含解析）

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1、7、验证机械能守恒定律[基础训练]1．如图所示为验证机械能守恒定律的实验装置示意图．现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平．回答下列问题：(1)为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有________．(填入正确选项前的字母)A．米尺B．秒表C．0～12V的直流电源D．0～12V的交流电源(2)实验中误差产生的原因有_________________________(写出两个原因)．答案：(1)AD　(2)见解析解析：(1)需要米尺来测量纸带上两点之间的距离，电磁打点计时器需用交流电源，故A、

2、D正确．(2)①纸带与电磁打点计时器之间存在摩擦力；②测量两点之间距离时的读数有误差；③计算势能变化时，选取的两点距离过近；④交流电源频率不稳定．(选取两个原因即可)2．(2018·安徽江南十校联考)在验证机械能守恒定律的实验中，所用电源的频率f＝50Hz，某次实验选择一条较理想纸带，某同学用毫米刻度尺测量从起始点O依次到A、B、C、D、E、F各点的距离分别记作x1、x2、x3、x4、x5、x6，并记录在下表中.符号x1x2x3x4x5x6数值(×10－2m)0.190.761.713.064.786.87(1)在实验过程中需要

3、用工具进行直接测量的是(　　)A．重锤的质量B．重力加速度C．重锤下降的高度D重锤的瞬时速度(2)该同学用重锤在OE段的运动来验证机械能守恒定律．已知重锤的质量为1kg，当地的重力加速度g＝9.80m/s2.则此过程中重锤重力势能的减少量为________J，而动能的增加量为________J．(结果均保留3位有效数字)(3)另一位同学根据这一条纸带来计算重锤下落过程中的加速度a，为了充分利用记录数据，尽可能减少实验操作和测量过程中的误差，他的计算式应为a＝________，代入数据，求得a＝________m/s2(结果保留3

4、位有效数字)．因此________(填“能”或“不能”)用v＝gt求重锤在E点处的速度．答案：(1)C　(2)0.468　0.454　(3)　9.58不能解析：(1)在实验过程中重锤下降的高度需要用工具进行直接测量，C项正确．(2)重力势能减少量为mgh＝1×9.80×4.78×10－2J＝0.468J.由vE＝，T＝，EkE＝mv，解得EkE＝0.454J.(3)据Δx＝aT2得：a＝＝f2＝9.58m/s2.3．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0.05s闪光一次，如图所示数据为实际距离，该同学通

5、过计算得到不同时刻的速度如下表．(当地重力加速度取g＝9.8m/s2，小球质量m＝0.2kg，结果保留3位有效数字)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，重力势能的增量ΔEp＝________J，动能的减少量ΔEk＝________J.(3)在误差允许的范围内，若ΔEp与ΔEk近似相等，即可验证了机械能守恒定律．由上述计算得ΔEp________(填“>”“<”或“＝”)ΔEk，造成这种结果的主要原因是___

6、__________________.答案：(1)3.48　(2)1.24　1.28　(3)<　存在空气阻力解析：(1)v5＝×10－2m/s＝3.48m/s.(2)重力势能的增量ΔEp＝mgΔh，代入数据可得ΔEp＝1.24J，动能减少量为ΔEk＝mv－mv，代入数据可得ΔEk＝1.28J．(3)由计算可得ΔEp<ΔEk，主要是由于存在空气阻力．4．在验证机械能守恒定律的实验中，使质量m＝0.30kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，已知打点计时器每隔T＝0.02s打一个点，当地的重力加速度为g＝9.8m/s2

7、.(1)同学甲选取一条纸带如图所示，在点迹较清晰的部分选取某点O作为起始点，图中A、B、C、D为纸带上选取的四个连续点．根据vC＝计算出C点的速度，然后利用mgh＝mv验证机械能守恒定律，这样处理存在的错误是_____________________________．(2)同学乙利用同学甲的纸带测量出：OB＝15.55cm，OC＝19.20cm，OD＝23.23cm.根据测量数据计算重物和纸带下落的加速度a＝________m/s2，进一步计算重物和纸带下落过程中所受的阻力Ff＝________N.(3)同学丙通过实验得到一条纸

8、带，测量出了各计数点到打点计时器打下第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，以h为横轴，以v2为纵轴画出了如图所示的图线，图线未过原点O.试分析同学丙在实验操作过程中可能出现的问题是___________________．答案：(1)O点不是打出来的第一个