2015年五年高考真題精編——驗證機械能守恒、動能定理實驗資料

驗證主題60機械能守恒動能定理實驗1、(2011海南卷)現(xiàn)在通過實驗驗證機械能守恒定律。 實驗裝置如圖1所示，在固定有傾斜于水平臺的氣墊導(dǎo)軌的導(dǎo)軌上的a點具有長方形的帶遮光板的滑塊，其總質(zhì)量為m， 左端是用重量輕且光滑的固定滑輪的繩子與質(zhì)量m的配重連接的遮光片的兩個長邊在與導(dǎo)軌垂直的導(dǎo)軌上的b點有光電門，測定遮光板通過光電門時的遮光時間t，將從a點到導(dǎo)軌下端的c點的距離設(shè)為d，將a和c的高度差設(shè)為h， 可以把遮光板的寬度看作b，a和b兩點的距離看作s，把遮光板通過光電門的平均速度看作滑塊通過b點時的瞬時速度。 用g表示重力加速度。 完成以下填空和繪圖(1)從a點解除滑塊靜止后，在滑塊從a點移動到b點的過程中，由滑塊、遮光板和錘構(gòu)成的系統(tǒng)重力勢的減少量可以表示為_。 動能的增加量可以表示為. 運動中存在機能時，與s的關(guān)系式是=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(2)多次改變光電門的位置，每次將滑塊從同一點(a點)下降，測量對應(yīng)的s和t的值的結(jié)果如下表所示以s為橫軸，以縱軸，在閃存卡上與圖2的位置對應(yīng)的坐標紙上描繪第1和第5個數(shù)據(jù)點，從5個數(shù)據(jù)點構(gòu)成直線，求出該直線的斜率k=_ _ _ _ _ _ _ _ (剩下3位有效數(shù)字)。根據(jù)測定的h，d，b，m和m的數(shù)值計算直線的斜率，將其與k進行比較，如果其差在實驗所允許的范圍內(nèi)，則認為該實驗驗證了機械能守恒定律?！敬鸢浮?1)、(2)在圖2.388中表示曲線圖如圖所示，k=2、(2013海南卷)某同學用圖(a )所示的實驗裝置驗證了機械能守恒定律。 已知打點計時器所使用的電源頻率為50Hz，當?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.80m/s2。 實驗中該學生得到的痕跡清晰的完整紙帶如圖(b )所示。 將紙帶上的最初的點標記為o，選擇連續(xù)的3點a、b、c進行測量，從這3點到o點的距離hA、hB、hC的值如圖所示。 回答以下問題(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(1)打點計時器打出b點時，重物速度的大小vB=m/s(2)通過分析該同學測定的實驗數(shù)據(jù)，他的實驗結(jié)果驗證了機械能守恒定律嗎？ 簡單說明分析的依據(jù)?！敬鸢浮?1) 3.90 (2)由于VB2/2=7.61 (m/s ) 2，mv B2/2mghb，所以近似地驗證了機械能守恒定律3、【2014廣東卷】某同學根據(jù)機械能守恒定律，在設(shè)計實驗中探討了彈簧彈性勢與壓縮量的關(guān)系如圖23(a )所示，將輕量彈簧的下端固定在鐵架臺上，在上端的托盤上依次追加重物，測量對應(yīng)的彈簧長度，一部分數(shù)據(jù)如下表所示，根據(jù)數(shù)據(jù)計算功率因數(shù)k=N/m。 (g為9.80m/s2 )砝碼質(zhì)量(g )50100150彈簧長度(cm )8.627.636.66拆下彈簧，將其一端固定在空氣彈簧導(dǎo)軌的左側(cè)，如圖23(b )所示，調(diào)整導(dǎo)軌使滑動單元自由滑動時，通過2個光電門的速度大小。用滑塊壓縮彈簧，釋放記錄彈簧壓縮量x的滑塊，記錄滑塊離開彈簧后的速度v，釋放滑塊的過程中，彈簧的彈性電位向下變化。重復(fù)的操作，得到v和x的關(guān)系后如圖23(c )所示。 從圖中可以看出，v與x有關(guān)。 從上述實驗可以得出，對于同一根彈簧，彈性作用力與彈簧成正比。【答案】50N/m(49.550.5)相等動能比例x2 (或壓縮量的平方)4、(2013福建卷)是“探索定力工作與動能變化的關(guān)系”的實驗(裝置如甲)。下面的說法哪個是正確的？ (輸入選項的開頭字符)a .平衡摩擦力，必須用細線把鉤線掛在車上b .為了減小系統(tǒng)誤差，鉤碼的質(zhì)量必須遠遠高于購物車的質(zhì)量c .實驗時，請將推車靠近打點計時器，從靜止中解放出來圖乙是實驗得到的膠帶的一部分，選擇o、a、b、c計數(shù)點，打點計時器使用的交流頻率為50Hz，打b點時的推車瞬時速度的大小為m/s (保留有效數(shù)字3位)。【回答】C 0.6535、【2014天津卷】某同學將帶滑輪的長板放在實驗機上，將繩子的一端接在車上，另一端繞過固定滑輪，加上適當?shù)膾煦^繩，在掛鉤繩的牽引下驅(qū)動車，定量地探討繩子的拉伸功能與車動能的變化之間的關(guān)系組裝好的實驗裝置如圖所示。完成這個實驗所需的實驗器材是什么？實驗開始時，他先調(diào)節(jié)板上固定滑輪的高度，使牽引車的繩子與板平行。 他的目的是以下之一a .確保汽車在運動中不搖晃b .打點計時器在膠帶上打出的要點可以弄清楚c .可以保證推車最終能夠?qū)崿F(xiàn)等速直線運動d .平衡摩擦力后，繩子張力可以與車受力相同平衡摩擦力后，如果他用多根鉤線牽引小車，小車移動過快，打出的紙帶點數(shù)少，難以選擇合適的點數(shù)計算小車的速度，鉤線數(shù)不變，在此條件下，利用本實驗的設(shè)備提出解決方案他把鉤子的重力作為繩子的張力作用，經(jīng)過多次試驗，發(fā)現(xiàn)張力作用總是大于汽車動能的增加。 這種情況可能是由以下哪些原因引起的。a .打開電源的同時釋放了購物車b .推車發(fā)放時離打點計時器太近了c .阻力因小車重力的板方向分力而不完全均衡d .鉤繩均勻加速運動，鉤繩重力大于細繩張力【回答】刻度尺、天平(包括重物) D； 購物車中可放適量砝碼(或吊鉤線) CD；6、(2013重慶卷)我國艦載機在“遼寧艦”上成功艦載后，某課外活動組對利用艦載機進行攔截的力學問題感興趣。 他們找到了板、鋼球、釘、橡膠棒、墨水，制作了圖6(1)所示的裝置，準備定量研究鋼球被橡膠棒擋住前進的距離和擋住前的速度的關(guān)系。 為了達到實驗的目的，直接測量的物理量是鋼球從靜止釋放時和用橡膠棒阻止前進的距離，需要進一步增加的實驗器材。 無視鋼球受到的摩擦力和空氣阻力，重力加速度是已知的，根據(jù)法則(定理)得到鋼球阻塞前的速度?！敬鸢浮扛叨?距水平板的高度)標尺機械能守恒(動能)7、(2012海南物理)水平放置的輕彈簧的一端固定，另一端與小滑塊接觸，但在未粘接的初始狀態(tài)下，滑塊靜止在水平氣墊導(dǎo)軌上的o點，如圖(a )所示。 使用該裝置，檢查彈簧的彈性電勢Ep與壓縮時的長度變化量x之間的關(guān)系。 首先，按下小滑塊的壓縮彈簧，以米測量x的數(shù)值，然后釋放小滑塊。 測量小滑塊從o點移動到氣墊導(dǎo)軌上的其他固定點a為止的時間t。 多次改變x，測量的x值和與其對應(yīng)的t值如下表所示。 (表中的值根據(jù)t值計算)(1)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在圖(b )中的方格紙上畫-x射線。(2)回答以下問題：(不要求計算或?qū)С鲞^程