标题_2018-2019学年高中新创新一轮复习物理江苏专版：课时检测(二十九) 验证机械能守恒定律 (实验提能课).doc

课时检测(二十九) 验证机械能守恒定律 (实验提能课) 1．关于“验证机械能守恒定律”实验的实验误差，下列说法中正确的是(　　) A．重物质量的称量不会造成较大误差 B．重物质量选用得大些，有利于减小误差 C．重物质量选用得较小些，有利于减小误差 D．纸带先下落而后打点会造成较大误差 解析：选BD　验证机械能守恒，即验证减少的重力势能等于增加的动能，即mgh＝mv2，其中质量可以约去，没必要称量重物质量，A错误；当重物质量大一些时，空气阻力的影响可以忽略，B正确，C错误；纸带先下落而后打点，所得纸带上最初两点的点迹间隔较正常时略大，用此纸带进行数据处理，其结果是重物在打第一个点时就有了初动能，因此重物动能的增加量比重物重力势能的减少量大，造成较大误差，D正确。 2．(2018·徐州、宿迁、连云港、淮安四市模拟)用如图所示装置验证机械能守恒定律，实验前调整光电门位置，使小球下落过程中球心通过光电门。实验中通过断开电磁铁开关使小球从A点下落，经过光电门B，记录挡光时间Δt，测出小球在AB间下落的距离h。竖直平移光电门B，重复上述步骤，测得多组h及相应的Δt，已知当地重力加速度为g。 (1)实验中还需测量的物理量是______________________。 (2)小球通过光电门速度的表达式为v＝________。 (3)根据测量数据描绘-h图像，能不能仅依据图像是过原点的直线就得出机械能守恒的结论？________，理由是__________________________________________________。 解析：(1)实验中要验证的关系式是mgh＝mv2，即v2＝2gh，其中的v由小球通过光电门的相关量求得v＝，可知实验中还需测量的物理量是小球的直径d。 (2)小球通过光电门速度的表达式为v＝。 (3)根据v2＝2gh，即2＝2gh，即＝h，可知h图像是一条过原点且斜率为的直线，所以仅依据图像是过原点的直线不能得出机械能守恒的结论，还要看斜率是否近似等于。 答案：(1)小球直径d　(2)　(3)不能　图线斜率近似等于，才能判断小球下落过程中机械能守恒 3．(2018·淮安月考)用自由落体验证机械能守恒定律，器材安装如图甲。 (1)请指出图甲中的错误及不妥之处(至少写出两处)： ①_____________________________________________________； ②____________________________________________________。 (2)改进实验中的错误及不妥之处后，打出如图乙所示一条纸带。已知打点计时器频率为50 Hz，根据纸带所给数据，可求得打C点时重物的速度为________m/s(结果保留两位有效数字)。 (3)某同学选用两个形状相同质量不同的重物a和b进行实验测得几组数据，画出-h的图像如图丙所示，求出图线的斜率k，由图像可知a的质量m1________(选填“大于”或“小于”)b的质量m2。 (4)通过分析发现造成k2值偏小的原因是实验过程中存在各种阻力，已知实验所用重物的质量m2＝0.052 kg，当地重力加速度g＝9.78 m/s2，求出重物所受的平均阻力Ff＝________N(结果保留两位有效数字)。 解析：(1)①打点计时器需要用交流电源，而题图甲中使用的是直流电源；②重物离打点计时器太远，得到的数据太少；③没有从上方提着纸带，而是用手托着纸带。 (2)根据匀变速直线运动过程中的平均速度规律，可得vC＝，T＝＝0.02 s， 故解得vC≈2.2 m/s。 (3)根据公式mgh＝mv2可得v2＝gh，则题图丙图线的斜率表示加速度，而重物质量越大，空气阻力影响越小，加速度越大，故m1大于m2。 (4)根据牛顿第二定律可得m2g－Ff＝m2k2，代入数据可得Ff≈0.031 N。 答案：(1)①使用的是直流电源　②重物离打点计时器太远③没有从上方提着纸带，而是用手托着纸带　(2)2.2 (3)大于　(4)0.031 4．(2016·江苏高考)某同学用如图所示的装置验证机械能守恒定律。一根细线系住钢球，悬挂在铁架台上，钢球静止于A点。光电门固定在A的正下方，在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条。将钢球拉至不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间t可由计时器测出，取v＝作为钢球经过A点时的速度。记录钢球每次下落的高度h和计时器示数t，计算并比较钢球在释放点和A点之间的势能变化大小ΔEp与动能变化大小ΔEk，就能验证机械能是否守恒。 (1)用ΔEp＝mgh计算钢球重力势能变化的大小，式中钢球下落高度h应测量释放时的钢球球心到________之间的竖直距离。 A．钢球在A点时的顶端 B．钢球在A点时的球心 C．钢球在A点时的底