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1、【安徽省，人教版】2014屆物理一輪小題精練（51，含答案） 1．如圖實－6－6所示是用自由落體法驗證機械能守恒定律時得到的一條紙帶，我們選N點來驗證機械能守恒定律．下面舉出一些計算打N點時紙帶下落速度的方法，其中正確的是(T為打點周期) (　　) 圖實－6－6 A．N點是第n個點，則vN＝gnT B．N點是第n個點，則vN＝g(n－1)T C．vN＝ D．vN＝ 解析：物體下落的實際加速度小于g，不能采用公式v＝gt計算打N點時紙帶下落速度， N點的速度為xn和xn＋1段的

2、平均速度，vN＝，C項正確． 答案：C 2．在用圖實－6－7所示的實驗裝置來驗證機械能守恒定律時，某同學的以下說法中正確的是 (　　) 圖實－6－7 A．必須用秒表測出重物下落的時間 B．實驗操作時，注意手提著紙帶使重物靠近打點計時器，先接通打點計時器電源，然后松開紙帶 C．如果打點計時器不豎直，重物下落時，其重力勢能有一部分消耗在紙帶摩擦上，就會造成重力勢能的變化小于動能的變化 D．驗證時，可以不測量重物的質量或重力 解析：因為實驗中使用打

3、點計時器，不需要測時間，A錯誤；打點計時器不豎直，重物下落時，其重力勢能有一部分消耗在紙帶摩擦上，造成重力勢能的減少量大于動能的增加量，C錯誤；實驗時，為節(jié)約紙帶，便于測量，應使重物靠近打點計時器，應先通電后放手，B正確；因為動能和勢能表達式中都含有質量，可以消去，故不需測質量，D正確． 答案：BD 3．(2013·廣州模擬)“驗證機械能守恒定律”的實驗可以采用如圖實－6－8所示的甲或乙方案來進行．甲方案為用自由落體實驗驗證機械能守恒定律，乙方案為用斜面小車實驗驗證機械能守恒定律． 圖實－6－8 (1)比較這兩種方案，________(填“甲”或“乙”)方案好一些，理由是 ___

4、_____________________________________________________________________． (2)圖丙所示是該實驗中得到的一條紙帶，測得每兩個計數點間的距離如圖所示，已知每 兩個計數點之間的時間間隔T＝0.1 s．物體運動的加速度a＝________；該紙帶是采用 __________(填 “甲”或“乙”)實驗方案得到的．簡要寫出判斷依據 ______________________________． 解析：(1)機械能守恒的前提是只有重力做功，實際操作的方案中應該使摩擦力越小越 好．故甲方案好一些． (2)a＝≈4.8 m/s2

5、 因a遠小于g，故為斜面上小車下滑的加速度．所以該紙帶采用圖乙所示的實驗方案． 答案：(1)甲　因為這個方案摩擦阻力小，誤差小，操作方便，所用實驗器材少 (2)4.8 m/s2(4.7 m/s2～4.9 m/s2)　乙　因為物體運動的加速度比重力加速度小得多 4．(2013·煙臺模擬)用自由落體法驗證機械能守恒定律的實驗中： (1)運用公式＝mgh對實驗條件的要求是________； (2)若實驗中所用重物的質量m＝1 kg.打點紙帶如圖實－6－9所示，打點時間間隔為0.02 s，則記錄B點時，重物速度vB＝________，重物動能Ek＝________，從開始下落起至B點時重物

6、的重力勢能減少量是__________，由此可得出的結論是__________________________；(g取9.8 m/s2) 圖實－6－9 (3)根據紙帶算出相關各點的速度v，量出下落距離h，則以為縱軸、以h為橫軸畫出的圖象應是圖實－6－10中的 (　　) 圖實－6－10 解析：(1)重物自由下落時，對實驗條件的要求是打第一個點時重物的初速度為零． (2)vB＝＝ m/s＝0.59 m/s 此時重物的動能為 Ek＝mvB2＝×1×(0.59)2 J≈0.17 J 重物的重

7、力勢能減小量為 ΔEp＝mgh＝1×9.8×17.6×10－3J≈0.17 J 故機械能守恒． (3)由機械能守恒定律可知，mgh＝mv2，即驗證機械能守恒定律成立，只需驗證v2＝ gh即可．如果縱坐標為，橫坐標為h，則圖象應為過原點且斜率為g的直線，故C圖 正確． 答案：(1)打第一個點時重物的初速度為零 (2)0.59 m/s　0.17 J　0.17 J　機械能守恒 (3)C 5．利用氣墊導軌裝置驗證機械能守恒定律時，先非常仔細地把導軌調成水平，然后依圖實－6－11所示用墊塊把導軌一端墊高H，滑塊m上面裝l＝3 cm的擋光框，使它由軌道上端任一處滑下，測出它通過電門G1和

8、G2時的速度v1和v2，就可以算出它由G1到G2這段過程中動能的增加量ΔEk＝m(v22－v12)，再算出重力勢能的減少量ΔEp＝mgh，比較ΔEk與ΔEp的大小，便可驗證機械能是否守恒． 圖實－6－11 (1)滑塊的速度v1、v2如何求出？滑塊通過G1時的高度h如何求出？ (2)若測得圖中L＝1 m，x＝0.5 m，H＝20 cm，m＝500 g，滑塊通過G1和G2的時間分 別為5.0×10－2s和2.0×10－2s，當地重力加速度g＝9.80 m/s2，試判斷機械能是否守恒． 解析：(1)因為擋光框的寬度很小l＝3 cm，而滑塊通過電門的時間極短，故可以認為滑 塊通過電

9、門時做勻速運動，則通過兩電門時的平均速度就等于通過G1和G2兩位置的瞬 時速度，v1＝，v2＝；由相似原理可知＝，便可求得h＝x，H、L、x都是事 先設定的． (2)v1＝＝ m/s＝0.6 m/s， v2＝＝ m/s＝1.5 m/s， h＝x＝×0.5 m＝0.1 m 動能增加量ΔEk＝m(v22－v12)＝×0.5×(1.52－0.62) J≈0.473 J. 重力勢能減少量ΔEp＝mgh＝0.5×9.80×0.1 J＝0.490 J， 在誤差允許的范圍內可認為機械能守恒． 答案：見解析 6．(2013·珠海調研)如圖實－6－12所示，用包有白紙的質量為1.00 kg的

10、圓柱棒替代紙帶和重物；蘸有顏料的毛筆固定在電動機的飛輪上并隨之勻速轉動，以替代打點計時器．燒斷懸掛圓柱棒的線后，圓柱棒豎直自由下落，毛筆就在圓柱棒面的紙上畫出記號，如圖實－6－13所示．設毛筆接觸棒時不影響棒的運動，測得記號之間的距離依次為26.0 mm、50.0 mm、74.0 mm、98.0 mm、122.0 mm、146.0 mm，由此可驗證機械能守恒定律．已知電動機銘牌上標有“1200 r/min”字樣．根據以上內容回答下列問題： 圖實－6－12

11、圖實－6－13 (1)毛筆畫相鄰兩條線的時間間隔T＝________s. (2)根據圖實－6－13所給的數據可知：毛筆畫下記號“3”時，圓柱棒下落的速度v3＝ ________m/s；畫下記號“6”時，圓柱棒下落的速度v6＝______m/s；在毛筆畫下記號“3” 到畫下記號“6”的這段時間內，棒的動能的增加量為______J，重力勢能的減少量為 ____________J．由此可得出的結論是____________________．(g＝9.8 m/s2，結果保留 三位有效數字) 解析：(1)由于電動機銘牌上標有“1200 r/min”字樣，所以電動機的轉動周期為T＝ s＝

12、0.05 s. (2)毛筆畫相鄰兩條線的時間間隔為0.05 s．根據中間時刻的瞬時速度等于這段時間的平均速度，則畫記號“3”時，圓柱棒下落的速度為v3＝ m/s＝1.24 m/s，同理可求得畫記號“6”時，圓柱棒下落的速度v6＝2.68 m/s.由此可得棒的動能的增加量為ΔEk＝mv62－mv32≈2.82 J，重力勢能的減少量為ΔEp＝mg(h6－h(huán)3)≈2.88 J．根據求得的數據，在實驗誤差允許的范圍內，圓柱棒在下落過程中機械能守恒． 答案：(1)0.05　(2)1.24　2.68　2.82　2.88　在誤差允許的范圍內圓柱棒在下落過程中機 械能守恒 7．(2013·江蘇高考)某

13、同學利用如圖實－6－14所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律．弧形軌道末端水平，離地面的高度為H.將鋼球從軌道的不同高度h處靜止釋放，鋼球的落點距軌道末端的水平距離為x. 圖實－6－14 (1)若軌道完全光滑，x2與h的理論關系應滿足x2＝________(用H、h表示)． (2)該同學經實驗測量得到一組數據，如下表所示： h(10－1m) 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 x2(10－1m2) 2.62 3.89 5.20 6.53 7.78 請在圖實－6－15所示的坐標紙上作出x2－h(huán)關

14、系圖． 圖實－6－15 (3)對比實驗結果與理論計算得到的x2－h(huán)關系圖線(圖實－6－15中已畫出)，自同一高度靜止釋放的鋼球，水平拋出的速率________(填“小于”或“大于”)理論值． (4)從x2－h(huán)關系圖線中分析得出鋼球水平拋出的速率差十分顯著，你認為造成上述偏差 的可能原因是_____________________________________________________________． 解析：(1)設鋼球從軌道末端拋出的速度為v0，則有mgh＝mv02，在平拋過程中有H＝ gt2，x＝v0t，由以上三式可解得x2＝4Hh. (2)依次描點、連線，如下圖

15、所示． (3)由圖象可知，對應同一個h值，x測

16、v2＝mgh.直接測量擺球到達B點的速度v比較困難．現讓小球在B點處脫離懸線做平拋運動，利用平拋的特性來間接地測出v.如圖實－6－16所示，懸點正下方P點處放有水平放置的熾熱的電熱絲，當懸線擺至電熱絲處時能輕易被燒斷，小球由于慣性向前飛出做平拋運動．在地面上放上白紙，上面覆蓋著復寫紙，當小球落在復寫紙上時，會在下面白紙上留下痕跡．用重垂線確定出A、B點的投影點N、M.重復實驗10次(小球每一次都從同一點由靜止 釋放)，球的落點痕跡如圖實－6－17所示，圖中米尺水平放置，零刻度線與M點對齊．用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2，算出A、B兩點的豎直距離，再量出M、C之間的距離x，即可驗證機

17、械能守恒定律．已知重力加速度為g，小球的質量為m. 　　　 　　　圖實－6－16　　　　　　圖實－6－17 (1)根據圖實－6－16可以確定小球平拋時的水平射程為________cm； (2)用題中所給字母表示出小球平拋時的初速度v0＝______； (3)用測出的物理量表示出小球從A到B過程中，重力勢能的減少量ΔEp＝__________， 動能的增加量ΔEk＝________. 解析：(1)將記錄點用較小的圓圈起來，讀出圓心處的位置為65.0(64.0～65.5)． (2)根據自由落體下落的距離可求出小球運動的時間為t＝ ，小球平拋的初速度為 v0＝＝x . (3)小球從A下降到B的距離為h1－h(huán)2，重力勢能的減少量ΔEp＝mg(h1－h(huán)2)，根據第(2) 問求得的速度得動能的增加量為ΔEk＝mv02＝m(x)2＝. 答案：(1)65.0(64.0～65.5)　(2)x (3)mg(h1－h(huán)2)