2018高考物理大一轮复习 题组层级快练26 第五单元 机械能 6 实验:验证机械能守恒定律
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2018高考物理大一轮复习 题组层级快练26 第五单元 机械能 6 实验:验证机械能守恒定律
题组层级快练(二十六) 实验:验证机械能守恒定律
一、选择题
1.用如图甲所示的装置“验证机械能守恒定律”.
(1)下列物理量需要测量的是________,通过计算得到的是________(填写代号). A.重锤质量 B.重力加速度 C.重锤下落的高度
D.与下落高度对应的重锤的瞬时速度
(2)设重锤质量为m、打点计时器的打点周期为T、重力加速度为g。图乙是实验得到的一条纸带,A、B、C、D、E为相邻的连续点.根据测得的x1、x2、x3、x4写出重锤由B点到D点势能减少量的表达式________,动能增量的表达式________.由于重锤下落时要克服阻力做功,所以该实验的动能增量总是________(选填“大于”、“等于”或“小于”)重力势能的减少量. 答案 (1)C D
(2)mg(x3-x1) 错误! 小于 解析 (2)重锤由B点到D: 势能减少量ΔEp=mg(x3-x1) 122动能增量ΔEk=m(vD-vB)
2vB=错误! vD=错误!,则ΔEk=错误!
由于阻力作用动能增量总是小于重力势能的减少量.
2.某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律,频闪仪每隔0。05 s闪光一次,如图所标数据为实际距离,该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表.(当地重力加速度取9.8 m/s,小球质量m=0。2 kg,结果保留3位有效数字)
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2018高考物理大一轮复习 题组层级快练26 第五单元 机械能 6 实验:验证机械能守恒定律
时刻 t2 t3 t4 t5 速度(m/s) 4.99 4.48 3.98 (1)由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5=________ m/s。
(2)从t2到t5时间内,重力势能增量ΔEp=________ J,动能减少量ΔEk=________ J。 (3)在误差允许的范围内,若ΔEp与ΔEk近似相等,即可验证机械能守恒定律.由上述计算得ΔEp________ΔEk(选填“〉\或“=”),造成这种结果的主要原因是________________________________________________________________________. 答案 (1)3。48 (2)1。24 1.28 (3)〈 存在空气阻力 解析 (1)v5=错误!×10 m/s=3.48 m/s.
(2)重力势能的增量ΔEp=mgΔh,代入数据可得ΔEp=1.24 J,动能减少量为ΔEk=错误!mv2-错误!mv5,代入数据可得ΔEk=1。28 J.
(3)由计算可得ΔEp<ΔEk,主要是由于存在空气阻力.
3.某实验小组利用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律.小钢球自由下落过程中,计时装置测出小钢球先后通过光电门A、B的时间分别为tA、tB,用小钢球通过光电门A、B的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度.测出两光电门间的距离为h,当地的重力加速度为g,小钢球所受空气阻力可忽略不计.
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(1)先用游标卡尺测量钢球的直径,读数如图乙所示,钢球直径为d=________cm. (2)要验证机械能是否守恒,只要比较________与________是否相等.
(3)实验中小钢球通过光电门的平均速度________(选填“大于”或“小于”)小钢球球心通
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近年高考物理大复习 题组层级快练26 第五单元 机械能 6 实验:验证机械能守恒定律(2021年整
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