2019-2020年高考物理大全分类解析 专题35 验证机械能守恒定律.doc

2019-2020年高考物理大全分类解析 专题35 验证机械能守恒定律xx高考题1（xx海南物理第11题）某同学用图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地重力加速度为g=9.80m/s2。实验中该同学得到的一条点迹清晰的完整纸带如图（b）所示。纸带上的第一个点记为O，另选连续的三个点A、B、C进行测量，图中给出了这三个点到O点的距离hA、hB和hC的值。回答下列问题（计算结果保留3位有效数字）（1）打点计时器打B点时，重物速度的大小vB= m/s; （2）通过分析该同学测量的实验数据，他的实验结果是否验证了机械能守恒定律？简要说明分析的依据。 2004xx高考题1.（xx海南物理卷14题）现要通过实验验证机械能守恒定律。实验装置如图2甲所示：水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的砝码相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B点有一光电门，可以测试遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到导轨底端C点的距离，h表示A与C的高度差，b表示遮光片的宽度，s表示A、B 两点的距离，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度。用g表示重力加速度。完成下列填空和作图；图2甲（1）若将滑块自A点由静止释放，则在滑块从A运动至B的过程中，滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为_。动能的增加量可表示为_。若在运动过程中机械能守恒，与s的关系式为= _. (2)多次改变光电门的位置，每次均令滑块自同一点（A点）下滑，测量相应的s与t值，结果如下表所示：12345s（m）0.6000.8001.0001.2001.400t（ms）8.227.176.445.855.43（104s-2）1.481982.412.923.39图7乙以s为横坐标，为纵坐标，在答题卡上对应图7乙位置的坐标纸中描出第1和第5个数据点；根据5个数据点作直线，求得该直线的斜率k=_104m-1s-2 (保留3位有效数字).由测得的h、d、b、M和m数值可以计算出-s直线的斜率k0，将k和k0进行比较，若其差值在实验允许的范围内，则可认为此实验验证了机械能守恒定律。2（xx高考海南物理）利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置示意图如图3甲所示：(1)实验步骤：将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于l m ，将导轨调至水平；用游标卡尺测量挡光条的宽度l，结果如图3乙所示，由此读出l=_mm；由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离s=_m；将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2；从数字计时器（图7甲中未画出）上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间t1和t2；用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m。(2)用表示直接测量量的字母写出下列所示物理量的表达式： 滑块通过光电门1和光电门2时瞬时速度分别为v1=_和v2=_。当滑块通过光电门1和光电门2时，系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能分别为Ek1=_和Ek2=_。在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少Ep=_(重力加速度为)。(3)如果Ep=_，则可认为验证了机械能守恒定律。3.(xx新课标)如图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图.现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平.回答下列问题 (1)为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有_.(填入正确选项前的字母) A、米尺 B、秒表 C、012V的直流电源 D、012V的交流电源 (2)实验中误差产生的原因有_.(写出两个原因)4.（xx安徽理综）利用图示装置进行验证机械能守恒定律的试验时，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。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v0.B 用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过计算出瞬时速度.C 根据做匀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，根据做匀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v0。以上方案中只有一种正确，正确的是 。（填入相应的字母）5. (xx江苏物理)某同学利用如图4甲所示的实验装置验证机械能守恒定律弧形轨道末端水平，离地面的高度为H将钢球从轨道的不同高度h处静止释放，钢球的落点距轨道末端的水平距离为s若轨道完全光滑，s2与h的理论关系应满足s2（用H、h表示）该同学经实验测量得到一组数据，如下表所示：h（10-1m）2.003.004.005.006.00s2 （10-1m2）2.623.895.206.537.78 请在坐标纸上作出s2h关系图对比实验结果与理论计算得到的s2h关系图线（图4乙中已画出），自同一高度静止释放的钢球，水平抛出的速率 （填“小于”或“大于”）理论值从s2h关系图线中分析得出钢球水平抛出的速率差十分显著，你认为造成上述偏差的可能原因是 5.【答案】4Hh (2) s2h关系图如图4J所示。(3)小于（4）摩擦，转动解析：若轨道完全光滑，钢球在弧形轨道上运动，根据机械能守恒定律mgh=mv2/2，可6.（xx全国理综1）如图1所示，两个质量各为m1和m2的小物块A和B，分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，已知m1m2，现要利用此装置验证机械能守恒定律。（1）若选定物块A从静止开始下落的过程中进行测量，则需要测量的物理量有_。图1物块的质量m1、m2；物块A下落的距离及下落这段距离所用的时间；物块B上升的距离及上升这段距离所用的时间；绳子的长度。（2）为提高实验结果的准确程度，某小组同学对此实验提出以下建议：绳的质量要轻；在“轻质绳”的前提下，绳子越长越好；尽量保证物块只沿竖直方向运动，不要摇晃；两个物块的质量之差要尽可能小。以上建议中确实对提高准确程度有作用的是_。（3）写出一条上面没有提到的对提高实验结果准确程度有益的建议：_。6.【答案】：（1）或（2）（3）对同一高度进行多次测量取平均值；或选