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【走向高考】2011高物理一轮复习 探究动能定理 验证机械能守恒定配套练习【走向高考】2011高考物理一轮复习 探究动能定理 验证机械能守恒定配套练习
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2011走向高考系列物理一轮复习配套练习--探究动能定理 验证机械能守恒定律
一、选择题
1.在“验证机械能守恒定律”的实验中,下列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,故选C.
2.(2009·厦门模拟)在探究功与物体速度变化的关系的实验中,某同学在一次实验中得到一条如图所示的纸带,这条纸带上的点两端较密,中间稀疏,出现这种情况的原因可能是 ( )
A.电源的频率不稳定
B.木板倾斜的程度太大
C.没有使木板倾斜或倾斜角太小
D.小车受到的阻力较大
[答案] CD
[解析] 出现上述情况的原因是小车先加速再减速,说明开始时橡皮筋的弹力大于摩擦力,随后又小于摩擦力,因此没有完全平衡掉摩擦力.
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.用橡皮筋探究功与速度变化的实验中小车会受到阻力,可以使木板倾斜作为补偿,则下面操作正确的是 ( )
A.使拖着纸带的小车由静止释放,小车不下滑即可
B.使拖着纸带的小车由静止释放,小车能下滑即可
C.沿木板推小车(后面拖着纸带),打点计时器在纸带上打下的点均匀分布
D.不用??纸带,轻推小车,小车能匀速下滑即可
[答案] C
[解析] 因为纸带在运动中也会受到摩擦力,恰好平衡摩擦力的情况,应是小车拴有纸带时所受的阻力与重力的分力平衡,故D错C对;平衡摩擦力后小车应是匀速下滑,A、B不能说明小车处于受力平衡状态,所以不正确.
5.某同学在进行“验证机械能守恒定律”实验时,获得了数条纸带,则正确的是( )
A.必须挑选第一、二两点间的距离接近2mm的纸带进行测量
B.在纸带上选取点迹清楚的、方便测量的某点作计数点的始点
C.用毫米刻度尺量出各计数点到始点点迹之间的距离,得出重物下落的相应高度h1、h2…hn
D.用公式vn=eq \f(hn+1-hn-1,2T),计算出各计数点对应的重物的瞬时速度
[答案] CD
[解析] 由实验的原理和操作知道,CD都是正确的,对于A,无论何时释放纸带,只要方法正确,则仍能验证机械能守恒定律,不必选第一、二两点之间的距离接近2mm的纸带,故A错.始点应是打的第一个点,不能从中间选取,故B错.
二、非选择题
6.(1)用公式eq \f(1,2)mv2=mgh时对纸带上起点的要求是____,为此,所选择的纸带第一、第二两点间距离应接近________.
(2)若实验中所用重物的质量m=1kg,打点纸带如图甲所示,打点时间间隔为0.02s,则记录B点时,重物的速度vB=________,重物动能EkB=________.从开始下落到至B点,重物的重力势能减少量是________,因此可得出的结论是________.
(3)根据纸带算出相关各点的速度v,量出下落距离h,则以eq \f(v2,2)为纵轴,以h为横轴画出的图线应是如图乙中的________.
[答案] (1)初速为零 2mm
(2)0.59m/s 0.17J 0.17J
在实验误差范围内,重物动能的增加等于重物重力势能的减少
(3)C
[解析] (1)若重物是从初速度为零开始下落,由自由落体运动规律s=eq \f(1,2)gt2,t取0.02s,g取9.8m/s2,可计算得s=1.96mm≈2mm.
(2)由匀变速直线运动规律可知
vB=AC/2T,EkB=eq \f(1,2)mveq \o\al(2,B),ΔEpB=mgOB,
由此可求得vB=0.59m/s;
EkB=0.17J;ΔEpB=0.17J;
在实验误差范围内,重物动能的增加等于重物重力势能的减少.
(3)因为eq \f(1,2)mv2=mgh,约去m,得eq \f(v2,2)=gh,所以eq \f(v2,2)
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