高考物理题《机械能守恒定律》高频试题特训(2018年最新版)(三)

时间:2018-10-02 04:46:36

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1、选择题  下列情况中,运动物体机械能一定守恒的是
A.物体所受的合外力为零
B.物体不受摩擦力
C.物体受到重力和摩擦力
D.物体只受重力


参考答案:D


本题解析:


本题难度:困难



2、实验题  某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律.已知当地的重力加速度=9.80m/s2.实验小组选出一条纸带如图乙所示,其中点为打点计时器打下的第一个点, 为三个计数点,在计数点之间还各有一个点,测得=12.01cm,=19.15cm,=27.86cm.打点计时器通以50Hz的交流电.根据以上数据算出:当打点计时器打到点时 重锤的重力势能比开始下落时减少了?J;此时重锤的动能比开始下落时增加了 ? J,根据计算结果可以知道该实验小组在做实验时出现的问题是? ? .(重锤质量已知)


参考答案:;该实验小组做实验时先释放了纸带,然后再合上打点计时器的电键或者释放纸带时手抖动了。


本题解析:


本题难度:一般



3、填空题  (1)用油膜法估测分子的大小.
实验中将每个油酸分子视为球形模型,并让油酸尽可能地在水面上扩展开,则形成的油膜可视为______.若已知滴入水中的酒精油酸溶液中所含的纯油酸的体积为V,油膜的面积为S,由此可估算出油酸分子的直径为______.
(2)如图甲,用包有白纸的质量为1.00kg的圆柱棒替代纸带和重物,蘸有颜料的毛笔固定在电动机上并随之匀速运动.当接通电源待电机稳定转动后,烧断悬挂圆柱棒的细线,圆柱棒自由下落,毛笔可在圆柱棒的纸上画出记号.图乙是按正确操作顺序画出的一条纸带,图中O是画出的第一个痕迹,A、B、C、D、E、F、G是依次画出的痕迹,设毛笔接触棒时不影响棒的运动.测得痕迹之间沿棒方向的距离依次为OA=26.0mm、AB=50.0mm、BC=74.0mm、CD=98.0mm、DE=122.0mm、EF=146.0mm,已知电动机铭牌上标有“1200r/min”字样,由此验证机械能守恒定律.根据以上内容,可得:
①根据乙图所给的数据,可知毛笔画下痕迹B、E两时刻间棒的动能变化量为______J,重力势能的变化量为______J,由此可得出的结论是______.(g取9.80m/s2,结果保留三位有效数字)
②实验中某同学利用获得的实验数据同时测定了当地的重力加速度g的值.假设OF间的距离为h,EG间的距离s.电动机转动频率用f表示.有下面三种方法求重力加速度的值,分别是:______
A.根据h=

1
2
gt2,其中t=
6
f
,求得:g=
2hf2
62

B.根据vF=gt,其中t=
6
f
,而vF=
s
2T
(其中T=
1
f
),求得:g=
sf2
12

C.根据v
2F
=2gh,而vF=
s
2T
,(其中T=
1
f
),求得:g=
s2f2
8h

你认为用哪种方法比较妥当?其它方法可能存在的问题是什么?
答:______.
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参考答案:(1)将每个分子视为球体,让油酸尽可能地在水面上散开,则形成的油膜可视为单分子油膜,这时油膜的厚度可视为油酸分子的直径.
油酸分子的直径为VS.
(2)①毛笔画相邻两条线的时间间隔为电动机的转动周期.
已知电动机铭牌上标有“1200r/min”字样,即每秒转20周,所以T=0.05s
根据在匀变速直线运动中,中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度,有:
vB=XAC2T=1.24m/s
vE=XDF2T=2.68m/s
动能的增量为:△Ek=12mvE2-12mvB2=2.82J
重力做功等于重力势能的减小量,所以有:△Ep=mgh=mgXBE=2.88J
根据计算可知,动能的增加量和势能的减小量基本相等,故可得出在实验误差范围内物体下落机械能守恒的结论.
②方法C比较妥当,方法A、B都用到了t=6f,但OA间的时间间隔一般不等于1f(要小于它),因此t≤6f,从而A、B两种方法存在问题.
故答案为:(1)单分子油膜;VS
(2)①2.82,2.88,在误差范围内,圆柱棒的机械能守恒.
②C,方法A、B都用到了t=6f,但OA间的时间间隔一般不等于1f(要小于它),因此t≤6f,从而A、B两种方法存在问题.


本题解析:


本题难度:一般



4、简答题  在《验证机械能守恒定律》的实验中,质量m为1.0kg的重物自由下落,带动纸带打出一系列的点,如图所示.相邻计数点间的时间间隔为0.02s,距离单位为cm.g取9.8m/s2.
(1)打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB=______m/s;
(2)从起点O到打下计数点B的过程中物体的动能增加量△EK=______J,重力势能减少量△EP=______J.(结果保留两位有效数字)
(3)实验的结论是______.


参考答案:(1)物体通过B点的速度vB=xAC2T=(7.06-3.14)×10-20.04m/s=0.98m/s.
(2)从起点O到打下计数点B的过程中物体的动能增加量△EK=12mvB2=12×1×9.82=0.48J;
重力势能减小量△Ep=mgh=1×9.8×0.0501=0.49J.
(3)在误差允许的范围内,重力势能的减小量与动能的增加量相等,知物体在下落过程中机械能守恒.
故答案为:(1)0.98
(2)0.48,0.49
(3)在误差允许的范围内,物体在下落过程中机械能守恒.


本题解析:


本题难度:一般



5、简答题  (1)光电计时器结构如图a所示,当有物体从M、N间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间,若知物体的长度,就可知道物体通过光电门的速度.如图b,E、F为上下两个光电门,现要利用此装置探究机械能守恒定律.
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①读出如图c游标卡尺测量的物块A厚度为______cm.
②让物块A从某一位置下落,通过测量并计算得出它通过光电门E和F的速度分别为v1和v2,已知当地重力加速度为g,若要探究物块在EF之间运动的过程机械能是否守恒,还需测量的物理量为______.若______和
______在误差允许的范围内相等,则可说明物块的机械能守恒.(用物理量的字母符号表示)
(2)(用伏安法测量某一较大阻值的电阻Rx,为了避免电表内阻的影响造成误差,采用如图d的实验电路,其中R为高精度的电阻箱,S为单刀双掷开关.请完成有关内容:
①主要实验步骤如下:
A.开关S拨向1,______,使电压表和电流表有一合适的读数U和I.
B.初步估测电阻Rx的大小.
C.调节电阻箱的阻值为Rx的估测值,再把开关S拨向2,微调电阻箱的阻值,使电压表的读数为U时电流表的读数为______,读出此时电阻箱的阻值R0.
②利用测得的数据,可得该电阻Rx=______.还可测得电流表的内电阻等于______.


参考答案:(1)①由图示游标卡尺可知,主尺示数为1.2cm,游标尺示数为1×0.1mm=0.01cm,
游标卡尺示数为1.2cm+0.01cm=1.21cm;
②用刻度尺测出E、F两点间的距离L,如果物体从E到F过程中动能的变化量12m(v22-v21)与物体重力势能的变化量
mgL在误差允许的范围内相等,则可说明物块的机械能守恒.
(2)①A、开关S拨向1,调节滑动变阻器,使电压表和电流表有一合适的读数U和I.
C.调节电阻箱的阻值为Rx的估测值,再把开关S拨向2,微调电阻箱的阻值,使电压表的读数为U时电流表的读数为I,读出此时电阻箱的阻值R0.
②由欧姆定律可得:开关在1位置时:UI=RX+RA,开关在2位置时:UI=R0+RA,由此可知,RX=R0,RA=UI-R0;
故答案为:(1)①1.21;②E、F之间的距离L;12m(v22-v21);mgL;
(2)①A、调节滑动变阻器;C、I;?②R0;UI-R0.


本题解析:


本题难度:一般




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