【走向高考】2015年高考物理（人教版）一轮课后强化作业：5-5实验(一)探究动能定理 实验(二)验证机械能守恒定律（2014高考）.doc

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1、一、选择题1在“验证机械能守恒定律的实验中，以下物理量中需要用工具测量的有()A重锤的质量B重力加速度C重锤下落的高度D与重锤下落高度对应的重锤的瞬时速度答案C解析由机械能守恒定律列方程，等式两边都有质量可消去，故不用测质量，只需测重锤下落高度，计算出对应点的速度，应选C。2.如下图，在“探究功与速度变化的关系的实验中，以下做法能够实现橡皮筋对小车做功整数倍变化的是()A释放小车的位置等间距的变化B橡皮筋两端固定，使橡皮筋的伸长量依次加倍C橡皮筋两端固定，使橡皮筋的长度依次加倍D增加相同橡皮筋的条数，使小车每次从同一位置释放答案D解析此题考查对“探究功与速度变化的关系实验的理解。橡皮筋相同，增

2、加其条数，并且每次从同一位置释放可保证做功成整数倍增加。此题难度易。3某同学在做利用橡皮筋探究功与速度变化关系的实验时，拖着纸带的小车在橡皮筋的作用下由静止运动到木板底端，在此过程中打点计时器在纸带上打下的相邻点间的距离变化情况是()A始终是均匀的B先减小后增大C先增大后减小 D先增大后均匀不变答案D解析橡皮筋对小车作用过程中小车速度增大，所以点间距增大，当小车离开橡皮筋后做匀速直线运动，点的间距不再变化，所以选D。4用如下图实验装置来验证机械能守恒定律时，某同学的以下说法中正确的选项是()A必须用秒表测出重物下落的时间B实验操作时，注意手提着纸带使重物靠近计时器，先接通计时器电源，然后松开纸

3、带C如果打点计时器不竖直，重物下落时，其重力势能有一局部消耗在纸带摩擦上，就会造成重力势能的变化小于动能的变化D验证时，可以不测量重物的质量或重力答案BD解析因为实验中运用打点计时器， 不需要测时间，A错误；打点计时器不竖直，重物下落时，其重力势能有一局部消耗在纸带摩擦上，造成重力势能的减少大于动能的增量，C错误；实验时，为节约纸带，便于测量，应使重物靠近计时器，应先通电后放手，B正确；因为动能和势能表达式中都含有质量，可以消去，故不需测质量，D正确。5“验证机械能守恒定律的实验中，使用电磁式打点计时器(所用交流电的频率为50Hz)，得到如下图的纸带。图中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点

4、未画出来，以下说法正确的选项是()A实验时应先放开纸带再接通电源B(s6s1)等于(s2s1)的6倍C由纸带可求出计数点B对应的速率Ds答案C解析使用打点计时器时应先接通电源后松开纸带，选项A错；T5ss，s6s15aT2，s2s1aT2，所以(s6s1)5(s2s1)，选项BD错误；由于s2、s3s，所以可求得计数点B对应的速度，选项C正确。二、非选择题6(2021重庆理综)我国舰载飞机在“辽宁舰上成功着舰后，某课外活动小组对舰载飞机利用阻拦索着舰的力学问题很感兴趣。他们找来了木板、钢球、铁钉、橡皮条以及墨水，制作了如下图的装置，准备定量研究钢球在橡皮条阻拦下前进的距离与被阻拦前速率的关系。

5、要到达实验目的，需直接测量的物理量是钢球由静止释放时的_和在橡皮条阻拦下前进的距离，还必须增加的一种实验器材是_。忽略钢球所受的摩擦力和空气阻力，重力加速度，根据_定律(定理)，可得到钢球被阻拦前的速率。答案高度(距水平木板的高度)刻度尺机械能守恒(动能)解析测出球与橡皮条间的高度差，可以根据机械能守恒定律，由关系式mghmv2求出球被阻拦的速率。7(2021佛山质检)(1)在“验证机械能守恒定律实验中，打出的纸带如下图。设重锤质量为m、交流电周期为T，那么打点4时重锤的动能可以表示为_。(2)为了求起点0到点4重锤的重力势能变化量，需要知道重力加速度g的值，这个g值应该是_(填选项的序号即可

6、)。A取当地的实际g值B根据打出的纸带，用xgT2求出C近似取10m/s2即可D以上说法均错误答案(1)m2或m2(2)A解析(1)打点4的速度v4，因此动能Ekmvm2。(2)在“验证机械能守恒定律实验中要求起点0到点4重锤的重力势能变化量，不能用机械能守恒来计算g值，应取当地的实际g值。8(2021湖北八市调考)在“探究功与物体速度变化关系的实验中，某实验研究小组的实验装置如图甲所示。木块从A点由静止释放后，在一根弹簧作用下弹出，沿足够长的木板运动到B点停下，O点为弹簧原长时所处的位置，测得OB的距离为L1，并记录此过程中弹簧对木块做的功为W1。用完全相同的弹簧2根、3根并列在一起进行第2

7、次、第3次实验并记录相应的数据，作出弹簧对木块做功W与木块停下的位置距O点的距离L的图象如图乙所示。请答复以下问题：(1)WL图线为什么不通过原点？_。(2)弹簧被压缩的长度LOA_cm。答案(1)由于木块通过AO段时，摩擦力对木块做了功(2)3解析(1)WL图线不通过原点的原因是由于木块通过AO段时，摩擦力对木块做了功。(2)木块由A到B根据动能定理得Wf(LOAL)0，那么WfLfLOA。根据表达式可知，图线的斜率等于木块受到的滑动摩擦力f，所以f，而W16mLOA，解得LOA3cm。9.(2021平顶山模拟)用如图甲实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒，m2从高处由静止开始下落，m

8、1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。图乙中给出的是实验中获取的一条纸带；所用打点计时器电源的频率为50Hz,0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出)，计数点间的距离如下图。m150g、m2150g，那么(g取m/s2，所有结果均保存三位有效数字)(1)在纸带上打下计数点5时的速度v5_m/s；(2)在打点05过程中系统动能的增量Ek_J，系统势能的减少量Ep_J，由此得出的结论是_。(3)假设某同学作出v2h图象如图丙，那么当地的实际重力加速度g_m/s2。答案解析(1)v5m/sm/s。(2)在打点05过程中系统动能的增量Ek(m

9、1m2)vJ系统势能的减少量Epm2gh05m1gh05J。由此得出：在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒。(3)由mghmv2可知，v2h图象的斜率为当地重力加速度g，由题图可知，gm/s2m/s2。10(2021温州八校联考)“探究功与物体速度变化的关系的实验如图甲所示，当小车在一条橡皮筋的作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W。当用2条、3条完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致。每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。(1)除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、_(填测量工具)和_电源(填“交流或“直流)

10、。(2)假设木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，以下说法中正确的选项是()A橡皮筋处于原长状态B橡皮筋仍处于伸长状态C小车在两个铁钉的连线处D小车已过两个铁钉的连线(3)在正确操作情况下，打在纸带上的点并不都是均匀的，如图乙所示。为了测量小车获得的速度，应选用纸带的_局部进行测量(根据下面所示的纸带答复，并用字母表示)。小车速度为_m/s。(图中两计数点之间还有三个点未画出)答案(1)(毫米)刻度尺交流(2)B(3)GI(或GK，学生只要取匀速局部均为正确)0.290(0.2800.300均可)解析(1)根据实验原理和根本器材可知，

11、需要的测量工具是(毫米)刻度尺，电源是交流电源；(2)由于木板水平放置，说明没有平衡摩擦力，故速度最大合力为零时橡皮筋一定还处于伸长状态，故B正确；s，故有vm/s。11(2021黄冈高三年级3月份质量检测)某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示。在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B，滑块P上固定一宽度为d的遮光条，假设光线被遮光条遮挡，光电传感器就会输出高电压，两光电传感器采集数据后与计算机相连。滑块在细线的牵引下向左加速运动，遮光条经过光电传感器A、B时，通过计算机可以得到图乙所示的电压U随时间t变化的图象。(1)实验前，接通气源，将滑块(不挂

12、钩码)置于气垫导轨上，轻推滑块，当图乙中的t1_t2(填“或“)时，说明气垫导轨已经水平。(2)滑块P用细线跨过定滑轮与质量为m的钩码Q相连，将滑块P由图甲所示位置释放，通过计算机得到的ut图象如图乙所示，假设t1、t2、d和m，要验证滑块和砝码组成的系统的机械能是否守恒，还应测出的物理量是_和_。答案(1)(2)滑块质量两光电传感器间距离解析此题考查了验证机械能守恒定律的拓展方法，明确实验原理是解题关键。(1)假设t1t2，说明滑块经过两光电门的时间相同，也说明滑块经过两光电门的速度相同，即滑块在导轨上做匀速直线运动，说明导轨已水平(2)验证机械能守恒时，设滑块质量为M，那么有mgs(mM)

13、。因此还需测量滑块质量m和两光电传感器间的距离s。12(2021潍坊一模)某同学做“探究合力的功与动能改变关系的实验，装置如图甲所示。将光电门固定在水平轨道上的B点，用重物通过细线拉小车，保持小车质量不变，改变所挂重物质量屡次进行实验，每次小车都从同一位置A静止释放。(g取10m/s2)(1)用游标卡尺测出遮光条的宽度d如图乙所示，那么d_cm；(2)认为小车所受拉力与重物重力大小相等时，测出多组重物质量m和相应的小车经过光电门时的速度v，作出v2m图象如图丙所示，由图象可知小车受到的摩擦力大小为_N；(3)重物质量较大时，v2m图线的AB段明显弯曲，产生误差。为消除此误差，以下措施中可行的是

14、_。A调整轨道的倾角，在挂重物时使小车能在轨道上匀速运动B重物质量增加后，可以改变小车释放的初始位置C在重物与细绳之间接一力传感器，用力传感器读数代替重物的重力答案(1)1.080(2)1(3)C解析(1)遮光条的宽度为游标卡尺的读数，为cm。(2)认为小车所受拉力与重物重力相等时，那么mgsFsMv2(s为小车释放位置与光电门的间距)，v2。由图丙知v20时，mkg，代入上式得fmg1N。(3)在已平衡摩擦力的情况下，设小车受绳的拉力为T，由牛顿第二定律得mgTma，TMa，故T。只有当Mm时，才有Tmg，因此图线在AB段弯曲的原因是未满足Mm。在重物与绳之间接一传感器时，力传感器的示数即为小车所受的拉力，由此代替重物的重力，可防止此误差的出现。