人教版高考一轮复习实验验证机械能守恒定律典型例题剖析

人教版高考一轮复习实验验证机械能守恒定律典型例题剖析

‎(人教版)2019年高考一轮复习 实验：验证机械能守恒定律典型例题剖析 ‎1. 在验证重锤自由下落过程时机械能守恒的实验中，下列说法正确的是 （ ）‎ A．实验时，应先接通打点计时器，等打点稳定后再释放纸带 B．必须用天平称量所用重锤的质量 C．为了方便，应在打下的纸带上每5个点取一个计数点进行测量和计算 D．本实验的系统误差，总是使重力势能的减少量大于动能的增加量 ‎【答案】AD ‎2.在“验证机械能守恒定律”的实验中，要验证重锤下落时重力势能的减少等于它动能的增加，以下步骤仅是实验中的一部分，在这些步骤中多余的或错误的有（ ）‎ A．用天平称出重锤的质量 B．把电火花计时器固定到铁架台上，并用导线把它和低压交流电源连接起来 C．把纸带的一端固定到重锤上，另一端穿过电火花计时器的限位孔，把重锤提升到一定的高度 D．接通电源，释放纸带 E．用秒表测出重锤下落的时间 ‎【答案】ABE ‎3.在验证机械能守恒定律的实验中，要从几条打上点的纸带中挑选第一、二两点间的距离接近_______mm并且点迹清晰的纸带进行测量.若以ｖ2/2为纵轴，以ｈ为横轴，根据实验数据绘出ｖ2/2－ｈ图线应是_______，而且ｖ2/2－ｈ图线的斜率等于_______的数值， 才能验证机械能守恒定律.‎ ‎【解析】为使实验原理更简单，需让振针打第一个记数点的初速为零，由自由落体位移公式可得：，则须挑选第一、二两点间的距离接近‎2mm的纸带； 由待验证的结论可知：，即与成正比，斜率为.‎ ‎【答案】‎2mm；过原点的倾斜直线；重力加速度 图‎6-5-5‎ ‎4.在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz.查得当地的重力加速度g=‎9.80m/s2，所用的重物的质量为ｍ(kg)，实验中得到一条点迹清晰的纸带，如图‎6-5-5‎所示把第一个点记作O，另外连续的4个点A、B、C、D作为测量的点，经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为‎62.99 cm、‎70.18 cm、‎77.76cm、‎85.73cm，根据以上数据，可知重物由打O点运动到打C点，重力势能减少量等于_______Ｊ，动能的增加量等于_______Ｊ.(取3位有效数字)‎ ‎【解析】=；‎ 图‎6-5-6‎ ‎【答案】‎7.62m，7.56ｍ ‎5.如图‎6-5-6‎所示装置可用来验证机械能守恒定律，摆锤A拴在长L的轻绳一端，另一端固定在O点，在A上放一个小铁片，现将摆锤拉起，使绳偏离竖直方向角，由静止开始释放摆锤，当其到达最低位置时，受到竖直挡板P阻挡而停止运动，这时铁片将作平抛运动而飞离摆锤，用刻度尺量出铁片的水平位移为s，下落高度为H.‎ ‎（1）要验证摆锤在运动中机械能守恒，必须求出摆锤初始位置离最低点的高度，其高度应为　　　　　　，同时还应求出摆锤在最低点时的速度，其速度应为　　　　.‎ ‎（2）用实验中测量的物理量写出证明摆锤在运动中机械能守恒的关系式为　　　　　.‎ ‎【解析】（1）下落的高度；因摆锤与铁片一起运动到最低点，所以摆锤在最低点时的速度等于铁片的平抛初速，由，得：.‎ ‎(2) 设摆锤质量为m，由得：整理得：‎ ‎【答案】　　　　‎