专题07 验证机械能守恒定律 高考常考实验题精练(原卷版)2020年高考物理
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1、高中物理实验 验证机械能守恒定律习题精练1. 如图所示,打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置验证机械能守恒定律。对于该实验,下列操作中对减小实验误差有利的是_。A重物选用质量和密度较大的金属锤B两限位孔在同一竖直面内上下对正C精确测量出重物的质量D用手托稳重物,接通电源后,撒手释放重物某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50 Hz的交流电源上,按正确操作得到了一条完整的纸带,由于纸带较长,图中有部分未画出,如图所示。纸带上各点是打点计时器打出的计时点,其中O点为纸带上打出的第一个点。重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出,利用下列测量值能完成验证机械能
2、守恒定律的选项有_。AOA、AD和EG的长度 BOC、BC和CD的长度CBD、CF和EG的长度 D . AC、BD和EG的长度2.某同学用图(a)所示的实验装置验证机械能守恒定律,其中打点计时器的电源为交流电源,可以使用的频率有和。打出纸带的一部分如图(b)所示。该同学在实验中没有记录交流电的频率,需要用实验数据和其它题给条件进行推算。(1)若从打出的纸带可判定重物匀加速下落,利用和图(b)中给出的物理量可以写出:在打点计时器打出B点时,重物下落的速度大小为_,打出C点时重物下落的速度大小为_,重物下落的加速度大小为_。(2)已测得当地重力加速度大小为,实验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的
3、1%,由此推算出为_。3.利用图2装置做“验证机械能守恒定律”实验。为验证机械能是否守恒,需要比较重物下落过程中任意两点间的动能变化量与势能变化量A. 速度变化量和势能变化量B. 速度变化量和高度变化量除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外,在下列器材中,还必须使用的两种器材是。A.交流电源 B.刻度尺 C.天平(含砝码)实验中,先接通电源,再释放重物,得到图3所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打点到打点的过程中,重物的重力势
4、能变化量,动能变化量。大多数学生的实验结果显示,重力势能的减少量大于动能的增加量,原因是。A利用公式计算中午速度B利用公式计算重物速度C存在空气阻力和摩擦力阻力的影响D没有采用多次试验去平均值的方法某同学想用下述方法研究机械能是否守恒,在纸带上选取多个计数点,测量它们到起始点O的距离h,计算对应计数点的重物速度v,描绘图像,并做如下判断:若图像是一条过原点的直线,则重物下落过程中机械能守恒,请你分析论证该同学的判断是否正确。4.在“用DIS研究机械能守恒定律”的实验中,用到的传感器是 传感器。若摆锤直径的测量值大于其真实值会造成摆锤动能的测量值偏 。(选填:“大”或“小”)。5.某同学用如题图
5、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带为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Ep与动能变化大小Ek,就能验证机械能是否守恒(1)用Ep=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点时的底端(2) 用Ek=计算钢球动能变化的大小,用刻度尺测
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