2016年高考物理備考練習：機械能守恒
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1.本實驗中，除鐵架臺、夾子、低壓交流電源、紙帶和重物外，還需選用的儀器是( )
A.秒表 B.刻度尺
C.天平 D.打點計時器
2.在“驗證機械能守恒定律”的實驗中
(1)不需測量或計算的物理量是( )
A.下落高度 B.瞬時速度
C.重物質量 D.時間
(2)由于打點計時器兩限位孔不在同一豎直線上，使紙帶通過時受到了較大的阻力，這樣會導致實驗結果mgh________mv2(選填“>”或“<”).
3.在一次驗證機械能守恒定律實驗中，質量m=1 kg 的重物自由下落，在紙帶上打出一系列的點，如圖1所示(打點間隔為0.02 s)，單位cm.那么
(1)紙帶的________端與重物相連;
(2)打點計時器打下計數點B時，物體的速度vB=________;
(3)從起點O到打下計數點B的過程中重力勢能減少量是ΔEp=________.此過程中物體動能的增加量ΔEk=________(g取9.8 m/s2);
(4)通過計算，數值上ΔEp________ΔEk(填“>”、“=”或“<”)，這是因為__________________________________;
(5)實驗的結論是_____________________________________________________
________________________________________________________________________.
4.在驗證機械能守恒定律的實驗中，已知打點計時器打點間隔為T，某一組同學得到了一條如圖2所示的紙帶，在填寫實驗報告時甲、乙兩個同學選擇了不同的數據處理方法：
圖2
甲同學測出了C點到第一點O的距離hOC，利用v=2ghOC計算得到了C點的速度，然后驗證mghOC與mv相等.
乙同學測出了A、B、C、D各點到第一點O的距離hA、hB、hC、hD，利用vB=、vC=計算B、C點的速度，然后驗證了mg(hC-hB)與mv-mv是否相等.
請你對甲乙兩位同學的做法逐一分析，不合理之處提出完善辦法.
5.在用自由落體法驗證機械能守恒定律的實驗中，得到如圖3所示的一條紙帶.起始點O到A、B、C、D、E各點的距離分別為hA、hB、hC、hD、hE.如果重物的質量為m，打點計時器所用電源的頻率為f，則在打B、D兩點時，重物的速度vB=________，vD=________.如果選擇起始點的位置為零勢能參考點，則在打B、D兩點時重物的機械能EB=________，ED=________，若EB________ED，則說明重物在下落過程中機械能守恒.
6.在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，利用重物拖著紙帶自由下落通過打點計時器并打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量分析，即可驗證機械能守恒定律.
(1)正確進行實驗操作，從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶，如圖4所示.圖中O點為打點起始點，且速度為零.
選取紙帶上打出的連續點，標上A、B、C……測得其中E、F、G點距打點起始點O的距離分別為h1、h2、h3.已知重物的質量為m，當地重力加速度為g，打點計時器的打點周期為T.為驗證此實驗過程中機械能是否守恒，需要計算出從打下O點到打下F點的過程中，重物重力勢能的減少量ΔEp=________，動能的增加量ΔEk=________.(用題中所給字母表示)
(2)以各點到起始點的距離h為橫坐標，以各點速度的平方v2為縱坐標建立直角坐標系，用實驗測得的數據繪出v2-h圖象，如圖5所示：由v2-h圖線求得重物下落的加速度g′=________m/s2.(結果保留三位有效數字)
7.在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，已知打點計時器所用電源的頻率為50 Hz，查得當地的重力加速度g=9.80 m/s2，某同學選擇了一條理想的紙帶，用刻度尺測量時各計數點對應刻度尺上的讀數如圖6所示，圖中O點是打點計時器打出的第一個點，A、B、C、D分別是每打兩個點取出的計數點.根據以上數據，重物由O點運動到B點時，已知重物質量為m(kg).求：
(1)重力勢能的減少量為多少?
(2)動能的增加量是多少?
(3)根據計算的數據可得出什么結論?產生誤差的主要原因是什么?
(責任編輯：盧雁明)
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