高考物理十年试题分类解析 专题35 验证机械能守恒定律 下载本文

十年高考试题分类解析-物理

1.(2011海南物理卷14题)现要通过实验验证机械能守恒定律。实验装置如图2甲所示:水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨;导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块,其总质量为M,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的砝码相连;遮光片两条长边与导轨垂直;导轨上B点有一光电门,可以测试遮光片经过光电门时的挡光时间t,用d表示A点到导轨底端C点的距离,h表示A与C的高度差,b表示遮光片的宽度,s表示A、B 两点的距离,将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度。用g表示重力加速度。完成下列填空和作图;

(1)若将滑块自A点由静止释放,则在滑块从A运动至B的过程中,滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为_____。动能的增加量可表示为________。若在运动过程中机械能守恒,1与s的关系式为1= ________.

t2t2 (2)多次改变光电门的位置,每次均令滑块自同一点(A点)下滑,测量相应的s与t值,结果如下表所示: s(m) t(ms) 1t21 8.22 2 7.17 3 6.44 4 5.85 2.92 5 5.43 3.39 图2甲

0.600 0.800 1.000 1.200 1.400 1.98 2.41 4-2(10s) 1.48 【答案】 (1) (Mh/d-m)gs 122 2Mhmb/t(-1)gs (2)2.49 22bdm【点评】机械能守恒定律是力学重要定律,可以设计多种实验验证机械能守恒定律,验证机

械能守恒定律实验成为高考考查的热点和重点。高考中的验证机械能守恒定律的设计性实验

难度中等。 2.(2010高考海南物理)利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置示意图如图3甲所示:

(1)实验步骤:

①将气垫导轨放在水平桌面上,桌面高度不低于l m ,将导轨调至水平; ②用游标卡尺测量挡光条的宽度l,结果如图3乙所示,由此读出l=________mm;

③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离s=__________m;

④将滑块移至光电门1左侧某处,待

砝码静止不动时,释放滑块,要求砝码落地前挡光条已通过光电门2; ⑤从数字计时器(图7甲中未画出)上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间△t1和△t2;

⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量M,再称出托盘和砝码的总质量m。

滑块通过光电门1和光电门2时瞬时速度分别为v1=__________和v2=________。

②当滑块通过光电门1和光电门2时,系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能分别为Ek1=___________和Ek2=__________。

③在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中,系统势能的减少△Ep=__________(重力加速度为g)。

(3)如果△Ep=______________,则可认为验证了机械能守恒定律。

3.(2010·新课标)如图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图.现有的器材为:带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平.回答下列问题 (1)为完成此实验,除了所给的器材,还需要的器材有______.(填入正确选项前的字母)

A、米尺 B、秒表 C、0~12V的直流电源 D、0~12V的交流电源 (2)实验中误差产生的原因有______.(写出两个原因)

4.(2010·安徽理综)利用图示装置进行验证机械能守恒定律的试验时,需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h。某班同学利用实验得到的纸带,设计