（新課標）2019版高考物理一輪復習 主題五 能量和動量 綜合技能演練5-1-7.doc

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綜合技能演練5-1-71(2018濰坊二模)圖甲是驗證機械能守恒定律的實驗小圓柱由一根不可伸長的輕繩拴住，輕繩另一端固定將輕繩拉至水平后由靜止釋放在最低點附近放置一組光電門，測出小圓柱運動到最低點的擋光時間t，再用游標卡尺測出小圓柱的直徑d，如圖乙所示，重力加速度為g.則(1)小圓柱的直徑d_cm.(2)測出懸點到圓柱重心的距離l，若等式gl_成立，說明小圓柱下擺過程機械能守恒(3)若在懸點O安裝一個拉力傳感器，測出繩子上的拉力F，則要驗證小圓柱在最低點的向心力公式還需要測量的物理量是_(用文字和字母表示)，若等式F_成立，則可驗證向心力公式Fnm.解析(1)小圓柱的直徑d10 mm20.1 mm10.2 mm1.02 cm.(2)根據(jù)機械能守恒定律得mglmv2，所以只需驗證glv22，就說明小圓柱下擺過程中機械能守恒(3)若測量出小圓柱的質量m，則在最低點由牛頓第二定律得Fmgm，若等式Fmgm成立，則可驗證向心力公式，可知需要測量小圓柱的質量m.答案(1)1.02(2)2(3)小圓柱的質量mmgm2(2018青島模擬)某實驗小組利用圖甲所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律小鋼球自由下落過程中，計時裝置測出小鋼球先后通過光電門A、B的時間分別為tA、tB，用小鋼球通過光電門A、B的平均速度表示鋼球球心通過光電門的瞬時速度測出兩光電門間的距離為h，當?shù)氐闹亓铀俣葹間，小鋼球所受空氣阻力可忽略不計(1)先用游標卡尺測量鋼球的直徑，讀數(shù)如圖乙所示，鋼球直徑為d_cm.(2)要驗證機械能是否守恒，只要比較_與_是否相等(3)實驗中小鋼球通過光電門的平均速度_(選填“大于”或“小于”)小鋼球球心通過光電門時的瞬時速度，導致動能增加量Ek總是稍_(選填“大于”或“小于”)重力勢能減少量Ep，且隨小鋼球下落起始高度的增加，誤差越來越_(選填“大”或“小”)解析(1)由圖可知，主尺刻度為8 mm，游標對齊的刻度為10，故讀數(shù)為：8 mm100.05 mm8.50 mm0.850 cm.(2)若減小的重力勢能等于增加的動能時，可以認為機械能守恒；則有：mghmvmv即：gh.(3)已知經(jīng)過光電門所用的時間和小球的直徑：則可以由平均速度表示經(jīng)過光電門時的速度，故v，即等于中間時刻的瞬時速度而小鋼球球心通過光電門時的瞬時速度，即為中點的瞬時速度，因此平均速度小于鋼球球心通過光電門時的瞬時速度；因此導致動能增加量Ek總是稍小于重力勢能的減少量；由于該過程中有阻力做功，而高度越高，阻力做功越多，故增加下落高度后，EpEk將增大答案(1)0.850(2)gh(3)小于小于大3(2017湖北檢測)某研究性學習小組用如下圖(a)所示裝置驗證機械能守恒定律讓一個擺球由靜止開始從A位置擺到B位置(O點正下方)，若不考慮空氣阻力，小球的機械能應該守恒，即mvmgh.直接測量擺球到達B點的速度v0比較困難現(xiàn)讓小球在B點處脫離懸線做平拋運動，利用平拋運動的規(guī)律來間接地測出v0.如圖(a)中，懸點O正下方P點處有水平放置的熾熱的電熱絲，當懸線擺至電熱絲處時能輕易瞬間被燒斷，小球由于慣性向前飛出做平拋運動在地面上放上白紙，上面覆蓋著復寫紙，當小球落在復寫紙上時，會在下面白紙上留下痕跡用重垂線確定出A、B點的投影點N、M.重復實驗10次(小球每一次都從同一點由靜止釋放)，球的落點痕跡如圖(b)所示，圖中米尺水平放置，零刻度線與M點對齊用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2，算出A、B兩點的豎直距離，再量出M、C之間的距離x，即可驗證機械能守恒定律已知重力加速度為g，小球的質量為m.(1)根據(jù)圖(b)可以確定小球平拋運動的水平距離為_cm.(2)用題中所給字母表示出小球平拋時的初速度v0_.(3)用測出的物理量(即題中所給字母)表示出小球從A到B過程中，重力勢能的減少量Ep_，動能的增加量Ek_.解析(1)畫一個圓，將球的落點痕跡全部圈在里面，圓心的位置就是我們要找的球的落點，因為零刻度線與M點對齊，所以讀出M、C之間的距離即小球平拋運動的水平距離，為65.0 cm(在64.065.5 cm之間均對)，注意要估讀一位(2)在水平方向上xv0t，在豎直方向上h2gt2，所以v0x.(3)AN的高度為h1，BM的高度為h2，A、B兩點的豎直距離為h1h2，所以減少的重力勢能Epmg(h1h2)，動能的增加量Ekmv.答案(1)65.0(在64.065.5之間均對)(2)x(3)mg(h1h2)4(2017河北六校聯(lián)考)某實驗小組在做“驗證機械能守恒定律”實驗中，提出了如下圖所示的甲、乙兩種方案：甲方案為用自由落體運動進行實驗，乙方案為用小車在斜面上下滑進行實驗(1)組內同學對兩種方案進行了深入的討論分析，最終確定了一個大家認為誤差相對較小的方案，你認為該小組選擇的方案是_，理由是_(2)若該小組采用圖甲的裝置打出了一條紙帶如圖丙所示，相鄰兩點之間的時間間隔為0.02 s，請根據(jù)紙帶計算出B點的速度大小為_m/s.(結果保留三位有效數(shù)字)(3)該小組內同學根據(jù)紙帶算出了相應點的速度，作出v2h圖線如圖所示，請根據(jù)圖線計算出當?shù)氐闹亓铀俣萭_m/s2.(結果保留三位有效數(shù)字)解析(2)vB m/s1.37 m/s.(3)因為mghmv2，所以gk，k為圖線的斜率，求得g9.75 m/s2.答案(1)圖甲采用圖乙實驗時，由于小車與斜面間存在摩擦力的作用，且不能忽略，所以小車在下滑的過程中機械能不守恒，故圖乙不能用于驗證機械能守恒(2)1.37(3)9.75