2018年高考物理二轮复习第十二章物理实验专题12.6验证机械能守恒定律

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1、专题12.6验证机械能守恒定律1、（2018江西赣州14县联考）实验小组的同学做“验证机械能守恒定律”的实验。量角器中心O点和细线的一个端点重合，并且固定好；细线另一端系一个小球，当小球静止不动时，量角器的零刻度线与细线重合，在小球所在位置安装一个光电门。实验装置如图所示。本实验需要测的物理量有：小球的直径d，细线长度L，小球通过光电门的时间∆t，小球由静止释放时细线与竖直方向的夹角为θ。（1）除了光电门、量角器、细线外，还有如下器材可供选用：A．直径约2cm的均匀铁球B．直径约5cm的均匀木球C．天平D．

2、时钟E．最小刻度为毫米的米尺F．游标卡尺实验小组的同学选用了最小刻度为毫米的米尺，他们还需要从上述器材中选择_________（填写器材前的字母标号）。（2）测出小球的直径为d，小球通过光电门的时间为∆t，可得小球经过最低点的瞬时速度v=_______。测小球直径时游标尺位置如下图所示，用精确度为0.1mm的游标卡尺测得一物体的长度为1.34cm，这时候游标尺上的第条刻度线与主尺上的mm刻度线对齐．（3）若在实验误差允许的范围内，满足_____________________，即可验证机械能守恒定律（用题给

3、字母v、L、d、θ表示，当地重力加速度为g）。（4）通过改变小球由静止释放时细线与竖直方向的夹角θ，测出对应情况下，小球通过光电门的速度v，为了直观地判断机械能是否守恒，应作_______________图象。【参考答案】（1）AF（2）　；4；17　（3）　（漏d得1分）（4）2.（2018济南联考）某学习小组用图示的实验装置验证“机械能守恒定律”。他们在气垫导轨上安装了一个光电门B，滑块（带遮光条）用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与钩码相连，每次滑块都从A处由静止释放。(1)下列实验要求中不必要的一项是（

4、请填写选项前对应的字母）。A．应将气垫导轨调至水平B．应使细线与气垫导轨平行C．应使A位置与光电门B间的距离适当大些D．应使钩码质量远小于滑块和遮光条的总质量(2)实验时，已知滑块（带遮光条）的质量M，钩码质量m，A、B间的距离L，遮光条的宽度为d和遮光条通过光电门的时间为t，重力加速度为g，则满足的关系式（用M、m、g、L、d、t表示）即可验证从A到B过程系统机械能守恒。【参考答案】（1）D（2）mgL=(M+m)（）23．(2016·湖南十三校联考)(4分)如图所示，某同学想利用滑块在倾斜气垫导轨上的运

5、动来验证机械能守恒定律。实验步骤如下：①将长为L、原来已调至水平的气垫导轨的左端垫高H，在导轨上靠右侧P点处安装一个光电门②用20分度的游标卡尺测量滑块上遮光条的宽度d③接通气源及光电计时器，将滑块从导轨靠近左端某处自由释放。测得滑块通过光电门时遮光时间为Δt。阅读上面的实验步骤回答下列问题：(1)实验中已知当地重力加速度为g，除上述步骤中测量的物理量之外，还需测量的物理量是________。A．滑块的质量MB．气垫导轨的倾斜角度θC．滑块释放处遮光条到光电门的距离xD．滑块从开始运动至到达光电门所用的时间

6、t(2)请用题中所给的物理量及第(1)问中所选的物理量写出本实验验证机械能守恒的表达式___________________________________________________________。【参考答案】(1)C　(2)2gxH＝L【名师解析】物块经过P点时的速度v＝①斜面的倾角为θ，且sinθ＝②由机械能守恒定律：Mgxsinθ＝Mv2③故需要验证的表达式：2gxH＝L④4.　在利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中，电源的频率为50Hz，依次打出的点为0、1、2、3、4、…、n。则：(

7、1)如用第2点到第6点之间的纸带来验证，必须直接测量的物理量为________、________、________，必须计算出的物理量为________、________，验证的表达式为___________________。(2)下列实验步骤操作合理的排列顺序是__________(填写步骤前面的字母)。A．将打点计时器竖直安装在铁架台上B．接通电源，再松开纸带，让重物自由下落C．取下纸带，更换新纸带(或将纸带翻转)重新做实验D．将重物固定在纸带的一端，让纸带穿过打点计时器，用手提着纸带E．选择一条纸带，

8、用刻度尺测出物体下落的高度h1、h2、h3、…hn，计算出对应的瞬时速度v1、v2、v3、…vnF．分别算出mv和mghn，在实验误差允许的范围内看是否相等【参考答案】　(1)第2点到第6点之间的距离h26第1点到第3点之间的距离h13第5点到第7点之间的距离h57第2点的瞬时速度v2第6点的瞬时速度v6mgh26＝mv－mv(2)ADBCEF5．在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m＝1.00kg