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1、徐州三中2018届高三年级物理三轮复习冲刺练习3利用图1装置做“验证机械能守恒定律”实验。图1(1)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_。A.动能变化量与势能变化量B.速度变化量与势能变化量C.速度变化量与高度变化量(2)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)(3)实验中，先接通电源，再释放重物，得到图2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
2、的质量为m。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量Ep_，动能变化量Ek_。图2(4)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vgt计算重物速度B.利用公式v计算重物速度C.存在空气阻力和摩擦阻力的影响D.没有采用多次实验取平均值的方法(5)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v2h图象，并做如下判断：若图象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。2.某同学用如图3所示装置验证机械能守恒定律时，所用交流电源的频率为50
3、 Hz，得到如图4所示的纸带。选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起点O的距离为s019.00 cm，点A、C间的距离为s18.36 cm，点C、E间的距离为s29.88 cm，g取9.8 m/s2，测得重物的质量为m1 kg。图3(1)下列做法正确的有_。A.图3中两限位孔必须在同一竖直线上B.实验前，手应提住纸带上端，使纸带竖直C.实验时，先放开纸带，再接通打点计时器的电源D.数据处理时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置(2)选取O、C两点为初、末位置验证机械能守恒定律，重物减少的重力势能是_J，打下C点时重物的速度大小是_m/s。(结果保留3位有效数字)图4(
4、3)根据纸带算出打下各点时重物的速度v，量出下落距离s，则以为纵坐标、以s为横坐标画出的图象应是下面的_。(4)重物减少的重力势能总是略大于增加的动能，产生这一现象的原因是_。(写出一条即可)3.某同学用如图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Ep与动能变化大小Ek，就能验证机械能是否守恒。图5(
5、1)Epmgh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Ekmv2计算钢球动能变化的大小，用刻度尺测量遮光条宽度，示数如图6所示，其读数为_cm。某次测量中，计时器的示数为0.010 0 s，则钢球的速度为v_m/s。图6(3)下表为该同学的实验结果：Ep(102 J)4.8929.78614.6919.5929.38Ek(102 J)5.0410.115.120.029.8他发现表中的Ep与Ek之间存在差异，认为这是由于空气阻力造成的。你是否同意他的观点？请说明理由。(4)
6、请你提出一条减小上述差异的改进建议。4.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50 Hz，依次打出的点为0，1，2，3，4n。则：图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(或将纸带翻个面)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.选择打点清晰，1、2两点距离接近2 mm的一条纸带，用刻度尺测出物体
7、下落的高度h1，h2，h3hn，计算出对应的瞬时速度v1，v2，v3vnF.分别算出mv和mghn，在实验误差范围内看是否相等5.某实验小组在做“验证机械能守恒定律”实验中，提出了如图1所示的甲、乙两种方案：甲方案为用自由落体运动进行实验，乙方案为用小车在斜面上下滑进行实验。图1(1)组内同学对两种方案进行了深入的讨论分析，最终确定了一个大家认为误差相对较小的方案，你认为该小组选择的方案是_，理由是_。(2)若该小组采用图1甲的装置打出了一条纸带如图2所示，相邻两点之间的时间间隔为0.02 s，请根据纸带计算出B点的速度大小_m/s(结果保留三位有效数字)。图2(3)该小组内同学们根据纸带算出
8、了相应点的速度，作出v2h图线如图3所示，请根据图线计算出当地的重力加速度g_m/s2(结果保留2位有效数字)。图35.在用“落体法”做“验证机械能守恒定律”的实验时。小明选择一条较为满意的纸带，如图4甲所示。他舍弃前面密集的点，以O为起点，从A点开始选取纸带上连续点A、B、C、，测出O到A、B、C、的距离分别为h1、h2、h3、。电源的频率为f。图4(1)为减少阻力对实验的影响，下列操作可行的是_。A.选用铁质重锤B.安装打点计时器使两限位孔在同一竖直线上C.释放纸带前，手应提纸带上端并使纸带竖直D.重锤下落中手始终提住纸带上端，保持纸带竖直(2)打B点时，重锤的速度vB为_。(3)小明用实
9、验测得数据画出的v2h图象如图乙所示。图线不过坐标原点的原因是_。(4)另有四位同学在图乙的基础上，画出没有阻力时的v2h图线，并与其比较，其中正确的是_。6.某同学用如图5甲所示的实验装置来“验证机械能守恒定律”。通过电磁铁控制的铁质小球从A点自由下落，下落过程中经过光电门B时，记录的挡光时间为t，用刻度尺测出A、B之间的距离为h，用游标卡尺测得小球的直径为d(dh)。重力加速度为g。实验前应调整光电门位置，使小球在下落过程中球心通过光电门中的激光束。图5(1)如图乙所示，游标卡尺的读数d_mm。(2)小球通过光电门时的速度表达式v_(用题中所给字母表示)。(3)改变A、B间的距离h，多次实
10、验，作出的h图象为一条过坐标原点的倾斜直线，该同学据此作出判断，小球在下落过程中机械能守恒。你认为其判断依据是否正确，并说明理由。7.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0.05 s闪光一次，如图6所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表。(当地重力加速度取9.8 m/s2，小球质量m0.2 kg，结果保留3位有效数字)图6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，重力势能增量Ep_ J，动能减少量Ek_ J。(3)在误差允许的范围内，若Ep与Ek
11、近似相等，即可验证机械能守恒定律。由上述计算得Ep_Ek(选填“”“”或“”)，造成这种结果的主要原因是_。图7(1)用游标卡尺测得遮光条的宽度如图乙所示，则遮光条的宽度为_ mm。(2)在调整气垫导轨水平时，滑块不挂钩码和细线，接通气源后，给滑块一个初速度，使它从轨道右端向左运动，发现滑块通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间。为使气垫导轨水平，可采取的措施是_。A.调节P使轨道左端升高一些B.调节P使轨道左端降低一些C.遮光条的宽度应适当大一些D.滑块的质量增大一些(3)正确进行实验操作，测出滑块和遮光条的总质量M，钩码质量m，遮光条的宽度用d表示，已知重力加速度为g。现将滑块从图示位置
12、由静止释放。若滑块经过光电门2时钩码未着地，测得两光电门中心间距L，由数字计时器读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为t1、t2，则验证机械能守恒定律的表达式是_。若滑块经过光电门2时钩码已着地，为验证机械能守恒定律，已测得钩码初始位置离地的高度h，还需测量的一个物理量是_。8.用图8甲装置来验证机械能守恒定律：光滑圆弧末端B与桌面边缘水平相切，实验步骤如下：图8在木板上用图钉固定好白纸和复写纸，然后按图安装好实验装置。让小球从斜槽顶端静止释放，小球滑到斜槽的底端时撞到木板，在白纸上留下的痕迹为O。把木板沿水平向右移动s距离后再将其固定，再将小球从A点静止释放，小球水平抛出后撞到木板在白纸上留下痕迹为P，并测出OP之间的高度H1。将木块向右移动到距离桌面边缘分别为2s、3s、4s远处固定，依次重复步骤，计小球依次在白纸上留下的痕迹为Q、R、T，测出OQ、OR、OT的距离H2、H3、H4。由实验数据作出了如图9所示的s2H图象。图9(1)用图8装置来探究小球斜面A点处运动到B点处这一过程中机械能是否守恒，还需知道的物理量是_(请附上相关符号)。(2) 实验中s2与H之间的关系为s2_(说出每个物
