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1、高考物理新课标必考部分内容复习四十二高考物理新课标必考部分内容复习四十二第五章第五章 实验六实验六 验证机械能守恒定律验证机械能守恒定律知能演练场知能演练场1下列关于下列关于“验证机械能守恒定律验证机械能守恒定律”实验的实验误差的说法中，正确的是实验的实验误差的说法中，正确的是 ( )A重物质量的称量不准会造成较大误差重物质量的称量不准会造成较大误差B重物质量选用得大些，有利于减小误差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，有利于减小误差重物质量选用得较小些，有利于减小误差D纸带下落和打点不同步会造成较大误差纸带下落和打点不同步会造成较大误差解析：解析：从需要从需要验证验证的
2、关系式的关系式 ghn看，与看，与质质量无关，量无关，A 错误错误当重物当重物质质量大一些量大一些时时，空，空vn22气阻力可以忽略，气阻力可以忽略，B 正确，正确，C 错误错误 纸带纸带先下落而后打点，此先下落而后打点，此时时， ，纸带纸带上最初两点的点迹上最初两点的点迹间间隔隔较较正常正常时时略大，用此略大，用此纸带进纸带进行数据行数据处处理，其理，其结结果是重物在打第一个点果是重物在打第一个点时时就有了初就有了初动动能，因此重物能，因此重物动动能的增加量比重物重力能的增加量比重物重力势势能的减少量大，能的减少量大，D 正确正确答案：答案：BD2在在“验证机械能守恒定律验证机械能守恒定律”
3、的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为 50 Hz，查得，查得当地重力加速度当地重力加速度 g9.80 m/s2，测得所用的重物的质量为，测得所用的重物的质量为 1.00 kg.实验中得到一条点迹实验中得到一条点迹清晰的纸带清晰的纸带(如图实如图实49 所示所示)，把第一个点记作，把第一个点记作 O，另选连续的四个点，另选连续的四个点A、B、C、D 作为测量的点经测量知道作为测量的点经测量知道 A、B、C、D 各点到各点到 O 点的距离分别为点的距离分别为 62.99 cm,70.18 cm,77.76 cm,85.73 cm.根据以上数据，可知重物由
4、根据以上数据，可知重物由 O 点运动到点运动到 C 点，重力势能点，重力势能的减少量等于的减少量等于_ J，动能的增加量等于，动能的增加量等于_J(取三位有效数字取三位有效数字)图实图实49解析：解析：根据根据测测量数据，重物从量数据，重物从 O 点运点运动动到到 C 点下落的高度点下落的高度 h0.7776 m，故重力，故重力势势能减能减少量少量Epmgh1.009.800.7776 J7.62 J重物重物动动能的增加量能的增加量 Ek mvC2 mv021212根据根据实验实验情况，重物在情况，重物在 O 点的速度点的速度 v00， ，C 点的速度点的速度 vC等于重物从等于重物从 B 点
5、到点到 D 点点这这一一段段时间时间 t2 s 内的平均速度由内的平均速度由实验实验数据可得数据可得150vC m/s3.8875 m/sBDt0.85730.70182 1/50重物的重物的动动能增加量能增加量Ek mvC2 1.003.88752 J7.56 J.1212答案：答案：7.62 7.563关于验证机械能守恒定律实验，下面列出一些实验步骤：关于验证机械能守恒定律实验，下面列出一些实验步骤：A用天平称出重物和夹子质量用天平称出重物和夹子质量B将重物系在夹子上将重物系在夹子上C将纸带穿过打点计时器的限位孔，上端用手提着，下端夹上系住重物的夹子，再把将纸带穿过打点计时器的限位孔，上端
6、用手提着，下端夹上系住重物的夹子，再把纸带向上拉，让夹子靠近打点计时器，处于静止状态纸带向上拉，让夹子靠近打点计时器，处于静止状态D把打点计时器接在学生电源的交流输出端，把输出电压调到把打点计时器接在学生电源的交流输出端，把输出电压调到 6 V(电源不接通电源不接通)E把打点计时器用铁夹固定放到桌边的铁架台上，使两个限位孔在同一竖直面内把打点计时器用铁夹固定放到桌边的铁架台上，使两个限位孔在同一竖直面内F在纸带上选取两个点，进行测量并记录数据在纸带上选取两个点，进行测量并记录数据G用秒表测出重物下落的时间用秒表测出重物下落的时间H接通电源，待计时器打点稳定后释放纸带接通电源，待计时器打点稳定后
7、释放纸带I切断电源切断电源J更换纸带，重新进行两次实验更换纸带，重新进行两次实验K在三条纸带中选出较好的一条在三条纸带中选出较好的一条L进行计算，得出结论，完成实验报告进行计算，得出结论，完成实验报告M拆下导线，整理器材拆下导线，整理器材对于本实验以上步骤中，不必要的有对于本实验以上步骤中，不必要的有_；正确步骤的合理顺序是；正确步骤的合理顺序是_(填写代表字母填写代表字母)解析：解析：根据根据实验实验原理和操作步原理和操作步骤骤可知不必要的有可知不必要的有 A、 、G；正确步；正确步骤骤的合理的合理顺顺序是序是E、 、D、 、B、 、C、 、H、 、I、 、J、 、K、 、F、 、L、 、M
8、.答案：答案：A、G EDBCHIJKFLM4用落体法用落体法“验证机械能守恒定律验证机械能守恒定律”的实验中：的实验中：(g 取取 9.8 m/s2)(1)运用公式运用公式 mv2mgh 时对实验条件的要求是时对实验条件的要求是_为此目的，所选择为此目的，所选择12的纸带第的纸带第 1、2 两点间的距离应接近两点间的距离应接近_(2)若实验中所用重物质量若实验中所用重物质量 m1 kg，打点纸带如图实，打点纸带如图实410 所示，打点时间间隔为所示，打点时间间隔为0.02 s，则记录，则记录 B 点时，重物速度点时，重物速度 vB_，重物动能，重物动能 Ek_；从开始下；从开始下落起至落起至
9、 B 点，重物的重力势能减小量是点，重物的重力势能减小量是_，由此可得出的结论是，由此可得出的结论是_图实图实410(3)根据纸带算出各点的速度根据纸带算出各点的速度 v，量出下落距离，量出下落距离 h，则以，则以为纵轴，以为纵轴，以 h 为横轴画出的图为横轴画出的图v22象应是图实象应是图实411 中的中的 ( )图实图实411解析：解析：(1)自由下落的物体在第一个自由下落的物体在第一个 0.02 s 内，下落距离内，下落距离h gt22 mm12(2)vB m/s0.59 m/shAC2T(31.47.8) 1032 0.02Ek mvB2 10.592 J0.174 J1212Epmg
10、h19.817.9103 J0.175 J.答案：答案：(1)自由下落的物体自由下落的物体 2 mm(2)0.59 m/s 0.174 J 0.175 J 在实验误差允许的范围内，动能的增加量等于重力势能在实验误差允许的范围内，动能的增加量等于重力势能的减少量的减少量 (3)C5光电计时器是物理实验中经常用到的一种精密计时仪器，它由光电门和计时器两部分组光电计时器是物理实验中经常用到的一种精密计时仪器，它由光电门和计时器两部分组成，光电门的一臂的内侧附有发光装置成，光电门的一臂的内侧附有发光装置(发射激光的装置是激光二极管，发出的光束很发射激光的装置是激光二极管，发出的光束很细细)，如图实，如
11、图实412 中的中的 A 和和 A，另一臂的内侧附有接收激光的装置，如图实，另一臂的内侧附有接收激光的装置，如图实412 中的中的 B 和和 B，当物体在它们之间通过时，二极管发出的激光被物体挡住，接，当物体在它们之间通过时，二极管发出的激光被物体挡住，接收装置不能接收装置不能接收到激光信号，同时计时器就开始计时，直到挡光结束光电计时器停止计时，故此装置收到激光信号，同时计时器就开始计时，直到挡光结束光电计时器停止计时，故此装置能精确地记录物体通过光电门所用的时间现有一小球从两光电门的正上方开始自由下能精确地记录物体通过光电门所用的时间现有一小球从两光电门的正上方开始自由下落，如图实落，如图实
12、412 所示所示图实图实412(1)若要用这套装置来验证机械能守恒定律，则要测量的物理量有若要用这套装置来验证机械能守恒定律，则要测量的物理量有_(每个物理量均用文字和字母表示，如高度每个物理量均用文字和字母表示，如高度 H)(2)验证机械能守恒定律的关系式为验证机械能守恒定律的关系式为_解析：解析：本本实验实验是是围绕围绕机械能守恒定律的机械能守恒定律的验证设计验证设计的，关的，关键键是速度的是速度的测测定，本定，本题题改打点改打点计计时时器器测测量速度量速度为为光光电门测电门测量由于本装置可量由于本装置可记录记录小球通小球通过过光光电门电门的的时间时间 t， ，则则将小球的将小球的直径直径
13、 D 除以除以 t，即可求出小球，即可求出小球经过经过光光电门电门的速度，若再的速度，若再测测出两光出两光电门间电门间相距的高度相距的高度 H， ，即可即可验证验证机械能守恒定律机械能守恒定律(1)需要需要测测量的物理量有：小球直径量的物理量有：小球直径 D，两光，两光电门间电门间的的竖竖直高度直高度 H，小球通，小球通过过上、下两光上、下两光电电门门的的时间时间 t1、 、t2.则则小球通小球通过过上、下两光上、下两光电门处电门处的速度分的速度分别为别为、 、.Dt1Dt2(2)验证验证守恒关系式守恒关系式为为： ：m()2 m()2mgH， ，12Dt212Dt1化化简简得：得：2gH.D2t22D2t12答案：答案：(1)小球直径小球直径 D、两光电门间的竖直高度、两光电门间的竖直高度 H、小球通过上、下两光电门的时间、小球通过上、下两光电门的时间t1、t2(2)2gHD2t22D2t12
