第七章第九节知能优化演练.doc

[学生用书P89] 1．(2015·济宁高一检测)在“验证机械能守恒定律”的实验中，下列说法中正确的是(　　) A．要用天平称量重物质量 B．选用重物时，同样大小、形状的重物应选重一点的比较好 C．要选用第1、2两点距离接近2 mm的纸带 D．实验时，当松开纸带让重物下落的同时，立即接通电源 解析：选BC.该实验不需要测重物的质量，A错误．为了减小由于空气阻力带来的实验误差，应选用密度较大的重物，B正确．为使打第1个点时的速度为零，实验时应先接通电源，让打点计时器打点后再释放重物，选取第1、2点间的距离约为2 mm的纸带，C正确，D错误． 2．(2015·邢台高一检测) 利用图示装置进行验证机械能守恒定律的实验时，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h.某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案，正确的是(　　) A．用刻度尺测出物体下落的高度h，并测出下落时间t，通过v＝gt计算出瞬时速度v B．用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过v＝计算出瞬时速度v C．根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v，并通过h＝计算出高度h D．用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v 解析：选D.验证机械能守恒定律，计算速度v不能用v＝gt求解，因为采用此公式就已经默认物体的加速度为g，故A错；而v＝和h＝实际上均可由机械能守恒定律推导得出，故B、C均错．只能根据纸带用平均速度法求某时刻的瞬时速度，故D正确． 3．(2015·黄冈高一检测) 为验证在自由落体过程中物体的机械能是守恒的，某同学利用实验系统设计了一个实验，实验装置如图所示，图中A、B两点分别固定了两个速度传感器，速度传感器可以测出运动物体的瞬时速度．在实验中测得一物体自由下落经过A点时的速度是v1，经过B点时的速度是v2，为了证明物体经过A、B两点时的机械能相等，这位同学又设计了以下几个步骤，你认为其中不必要或者错误的是(　　) A．用天平测出物体的质量 B．测出A、B两点间的竖直距离 C．利用mv－mv算出物体从A点运动到B点的过程中动能的变化量 D．验证v－v与2gh是否相等 解析：选AC.物体重力势能减少量为mgh，动能增加量为mv－mv，计算gh和v－v，如果在实验误差允许的范围内gh＝v－v，则机械能守恒定律得到验证．综上应选A、C. 4．(2015·金陵中学高一检测)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.已知打点计时器工作频率为50 Hz，重力加速度g取9.8 m/s2，重物质量为m. (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ΔEk＝________，重力势能减少量ΔEp＝________. (2)比较得ΔEk________ΔEp(填“大于”、“等于”或“小于”)，原因是______________________．由以上可得出实验结论____________________． (3)根据实验判断下列图象正确的是(其中ΔEk表示物体动能的变化，Δh表示物体下落的高度)(　　) 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v2＝ m/s＝1.50 m/s和重物在5点的速度v5＝m/s＝2.075 m/s，所以动能增加量为ΔEk＝mv－mv＝1.03m J，我们选5点为重力势能参考点，则重力势能减少量为 ΔEp＝mgh25＝m×9.8×(3.2＋3.6＋4.0)×10－2 J ＝1.06m J. (2)显然ΔEkΔEp，原因是实验中重物要克服阻力做功．由以上可得出实验结论为：在误差允许的范围内，机械能守恒． (3)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ΔEk＝mgΔh，可见物体增加的动能与下落的距离成正比，选项C正确． 答案：(1)1.50 m/s　2.075 m/s　1.03m J　1.06m J (2)小于　实验中重物要克服阻力做功　在误差允许的范围内，机械能守恒　(3)C 5．(2015·广州高一检测)某同学利用重物自由下落来“验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示． (1)请指出实验装置中存在的明显错误：________________________________________________________________________ ________________________________________________________