安徽省2014屆高考物理一輪 小題精練51 新人教版

【安徽省，人教版】2014屆物理一輪小題精練（51，含答案）1如圖實(shí)66所示是用自由落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí)得到的一條紙帶，我們選N點(diǎn)來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律下面舉出一些計(jì)算打N點(diǎn)時(shí)紙帶下落速度的方法，其中正確的是(T為打點(diǎn)周期) ()圖實(shí)66AN點(diǎn)是第n個(gè)點(diǎn)，則vNgnTBN點(diǎn)是第n個(gè)點(diǎn)，則vNg(n1)TCvNDvN解析：物體下落的實(shí)際加速度小于g，不能采用公式vgt計(jì)算打N點(diǎn)時(shí)紙帶下落速度，N點(diǎn)的速度為xn和xn1段的平均速度，vN，C項(xiàng)正確答案：C2在用圖實(shí)67所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí)，某同學(xué)的以下說(shuō)法中正確的是 ()圖實(shí)67A必須用秒表測(cè)出重物下落的時(shí)間B實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，注意手提著紙帶使重物靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，然后松開(kāi)紙帶C如果打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不豎直，重物下落時(shí)，其重力勢(shì)能有一部分消耗在紙帶摩擦上，就會(huì)造成重力勢(shì)能的變化小于動(dòng)能的變化D驗(yàn)證時(shí)，可以不測(cè)量重物的質(zhì)量或重力解析：因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，不需要測(cè)時(shí)間，A錯(cuò)誤；打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不豎直，重物下落時(shí)，其重力勢(shì)能有一部分消耗在紙帶摩擦上，造成重力勢(shì)能的減少量大于動(dòng)能的增加量，C錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)時(shí)，為節(jié)約紙帶，便于測(cè)量，應(yīng)使重物靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，應(yīng)先通電后放手，B正確；因?yàn)閯?dòng)能和勢(shì)能表達(dá)式中都含有質(zhì)量，可以消去，故不需測(cè)質(zhì)量，D正確答案：BD3(2013·廣州模擬)“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)可以采用如圖實(shí)68所示的甲或乙方案來(lái)進(jìn)行甲方案為用自由落體實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，乙方案為用斜面小車(chē)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律圖實(shí)68(1)比較這兩種方案，_(填“甲”或“乙”)方案好一些，理由是_(2)圖丙所示是該實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，測(cè)得每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示，已知每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔T0.1 s物體運(yùn)動(dòng)的加速度a_；該紙帶是采用_(填 “甲”或“乙”)實(shí)驗(yàn)方案得到的簡(jiǎn)要寫(xiě)出判斷依據(jù)_解析：(1)機(jī)械能守恒的前提是只有重力做功，實(shí)際操作的方案中應(yīng)該使摩擦力越小越好故甲方案好一些(2)a4.8 m/s2因a遠(yuǎn)小于g，故為斜面上小車(chē)下滑的加速度所以該紙帶采用圖乙所示的實(shí)驗(yàn)方案答案：(1)甲因?yàn)檫@個(gè)方案摩擦阻力小，誤差小，操作方便，所用實(shí)驗(yàn)器材少(2)4.8 m/s2(4.7 m/s24.9 m/s2)乙因?yàn)槲矬w運(yùn)動(dòng)的加速度比重力加速度小得多4(2013·煙臺(tái)模擬)用自由落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中：(1)運(yùn)用公式mgh對(duì)實(shí)驗(yàn)條件的要求是_；(2)若實(shí)驗(yàn)中所用重物的質(zhì)量m1 kg.打點(diǎn)紙帶如圖實(shí)69所示，打點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02 s，則記錄B點(diǎn)時(shí)，重物速度vB_，重物動(dòng)能Ek_，從開(kāi)始下落起至B點(diǎn)時(shí)重物的重力勢(shì)能減少量是_，由此可得出的結(jié)論是_；(g取9.8 m/s2)圖實(shí)69(3)根據(jù)紙帶算出相關(guān)各點(diǎn)的速度v，量出下落距離h，則以為縱軸、以h為橫軸畫(huà)出的圖象應(yīng)是圖實(shí)610中的 ()圖實(shí)610解析：(1)重物自由下落時(shí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)條件的要求是打第一個(gè)點(diǎn)時(shí)重物的初速度為零(2)vB m/s0.59 m/s 此時(shí)重物的動(dòng)能為EkmvB2×1×(0.59)2 J0.17 J重物的重力勢(shì)能減小量為Epmgh1×9.8×17.6×103J0.17 J故機(jī)械能守恒(3)由機(jī)械能守恒定律可知，mghmv2，即驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律成立，只需驗(yàn)證v2gh即可如果縱坐標(biāo)為，橫坐標(biāo)為h，則圖象應(yīng)為過(guò)原點(diǎn)且斜率為g的直線(xiàn)，故C圖正確答案：(1)打第一個(gè)點(diǎn)時(shí)重物的初速度為零(2)0.59 m/s0.17 J0.17 J機(jī)械能守恒(3)C5利用氣墊導(dǎo)軌裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí)，先非常仔細(xì)地把導(dǎo)軌調(diào)成水平，然后依圖實(shí)611所示用墊塊把導(dǎo)軌一端墊高H，滑塊m上面裝l3 cm的擋光框，使它由軌道上端任一處滑下，測(cè)出它通過(guò)電門(mén)G1和G2時(shí)的速度v1和v2，就可以算出它由G1到G2這段過(guò)程中動(dòng)能的增加量Ekm(v22v12)，再算出重力勢(shì)能的減少量Epmgh，比較Ek與Ep的大小，便可驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒圖實(shí)611(1)滑塊的速度v1、v2如何求出？滑塊通過(guò)G1時(shí)的高度h如何求出？(2)若測(cè)得圖中L1 m，x0.5 m，H20 cm，m500 g，滑塊通過(guò)G1和G2的時(shí)間分別為5.0×102s和2.0×102s，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭9.80 m/s2，試判斷機(jī)械能是否守恒解析：(1)因?yàn)閾豕饪虻膶挾群苄3 cm，而滑塊通過(guò)電門(mén)的時(shí)間極短，故可以認(rèn)為滑塊通過(guò)電門(mén)時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)，則通過(guò)兩電門(mén)時(shí)的平均速度就等于通過(guò)G1和G2兩位置的瞬時(shí)速度，v1，v2；由相似原理可知，便可求得hx，H、L、x都是事先設(shè)定的(2)v1 m/s0.6 m/s，v2 m/s1.5 m/s，hx×0.5 m0.1 m動(dòng)能增加量Ekm(v22v12)×0.5×(1.520.62) J0.473 J.重力勢(shì)能減少量Epmgh0.5×9.80×0.1 J0.490 J，在誤差允許的范圍內(nèi)可認(rèn)為機(jī)械能守恒答案：見(jiàn)解析6(2013·珠海調(diào)研)如圖實(shí)612所示，用包有白紙的質(zhì)量為1.00 kg的圓柱棒替代紙帶和重物；蘸有顏料的毛筆固定在電動(dòng)機(jī)的飛輪上并隨之勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，以替代打點(diǎn)計(jì)時(shí)器燒斷懸掛圓柱棒的線(xiàn)后，圓柱棒豎直自由下落，毛筆就在圓柱棒面的紙上畫(huà)出記號(hào)，如圖實(shí)613所示設(shè)毛筆接觸棒時(shí)不影響棒的運(yùn)動(dòng)，測(cè)得記號(hào)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(yàn)證機(jī)械能守恒定律已知電動(dòng)機(jī)銘牌上標(biāo)有“1200 r/min”字樣根據(jù)以上內(nèi)容回答下列問(wèn)題： 圖實(shí)612圖實(shí)613(1)毛筆畫(huà)相鄰兩條線(xiàn)的時(shí)間間隔T_s.(2)根據(jù)圖實(shí)613所給的數(shù)據(jù)可知：毛筆畫(huà)下記號(hào)“3”時(shí)，圓柱棒下落的速度v3_m/s；畫(huà)下記號(hào)“6”時(shí)，圓柱棒下落的速度v6_m/s；在毛筆畫(huà)下記號(hào)“3”到畫(huà)下記號(hào)“6”的這段時(shí)間內(nèi)，棒的動(dòng)能的增加量為_(kāi)J，重力勢(shì)能的減少量為_(kāi)J由此可得出的結(jié)論是_(g9.8 m/s2，結(jié)果保留三位有效數(shù)字)解析：(1)由于電動(dòng)機(jī)銘牌上標(biāo)有“1200 r/min”字樣，所以電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)周期為T(mén) s0.05 s.(2)毛筆畫(huà)相鄰兩條線(xiàn)的時(shí)間間隔為0.05 s根據(jù)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間的平均速度，則畫(huà)記號(hào)“3”時(shí)，圓柱棒下落的速度為v3 m/s1.24 m/s，同理可求得畫(huà)記號(hào)“6”時(shí)，圓柱棒下落的速度v62.68 m/s.由此可得棒的動(dòng)能的增加量為Ekmv62mv322.82 J，重力勢(shì)能的減少量為Epmg(h6h3)2.88 J根據(jù)求得的數(shù)據(jù)，在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，圓柱棒在下落過(guò)程中機(jī)械能守恒答案：(1)0.05(2)1.242.682.822.88在誤差允許的范圍內(nèi)圓柱棒在下落過(guò)程中機(jī)械能守恒7(2013·江蘇高考)某同學(xué)利用如圖實(shí)614所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)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?kù)o止釋放，鋼球的落點(diǎn)距軌道末端的水平距離為x. 圖實(shí)614(1)若軌道完全光滑，x2與h的理論關(guān)系應(yīng)滿(mǎn)足x2_(用H、h表示)(2)該同學(xué)經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到一組數(shù)據(jù)，如下表所示：h(101m)2.003.004.005.006.00x2(101m2)2.623.895.206.537.78請(qǐng)?jiān)趫D實(shí)615所示的坐標(biāo)紙上作出x2h關(guān)系圖圖實(shí)615(3)對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算得到的x2h關(guān)系圖線(xiàn)(圖實(shí)615中已畫(huà)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x2h關(guān)系圖線(xiàn)中分析得出鋼球水平拋出的速率差十分顯著，你認(rèn)為造成上述偏差的可能原因是_解析：(1)設(shè)鋼球從軌道末端拋出的速度為v0，則有mghmv02，在平拋過(guò)程中有Hgt2，xv0t，由以上三式可解得x24Hh.(2)依次描點(diǎn)、連線(xiàn)，如下圖所示(3)由圖象可知，對(duì)應(yīng)同一個(gè)h值，x測(cè)<x理，由v0=，可知v0測(cè)<v0理(4)由于客觀(guān)上，軌道與小球間存在摩擦，機(jī)械能減小，因此會(huì)導(dǎo)致實(shí)際值比理論值小小球的轉(zhuǎn)動(dòng)也需要能量維持，而機(jī)械能守恒中沒(méi)有考慮重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化成小球轉(zhuǎn)動(dòng)的這一部分能量，也會(huì)導(dǎo)致實(shí)際速率明顯小于理論速率(這一點(diǎn)，可能不少同學(xué)會(huì)考慮不到)答案：(1)4Hh(2)見(jiàn)解析圖(3)小于(4)摩擦，轉(zhuǎn)動(dòng)(回答任一即可)8(2013·南京調(diào)研)某研究性學(xué)習(xí)小組用如圖實(shí)616所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律讓一個(gè)擺球由靜止開(kāi)始從A位置擺到B位置，若不考慮空氣阻力，小球的機(jī)械能應(yīng)該守恒，即mv2mgh.直接測(cè)量擺球到達(dá)B點(diǎn)的速度v比較困難現(xiàn)讓小球在B點(diǎn)處脫離懸線(xiàn)做平拋運(yùn)動(dòng)，利用平拋的特性來(lái)間接地測(cè)出v.如圖實(shí)616所示，懸點(diǎn)正下方P點(diǎn)處放有水平放置的熾熱的電熱絲，當(dāng)懸線(xiàn)擺至電熱絲處時(shí)能輕易被燒斷，小球由于慣性向前飛出做平拋運(yùn)動(dòng)在地面上放上白紙，上面覆蓋著復(fù)寫(xiě)紙，當(dāng)小球落在復(fù)寫(xiě)紙上時(shí)，會(huì)在下面白紙上留下痕跡用重垂線(xiàn)確定出A、B點(diǎn)的投影點(diǎn)N、M.重復(fù)實(shí)驗(yàn)10次(小球每一次都從同一點(diǎn)由靜止釋放)，球的落點(diǎn)痕跡如圖實(shí)617所示，圖中米尺水平放置，零刻度線(xiàn)與M點(diǎn)對(duì)齊用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2，算出A、B兩點(diǎn)的豎直距離，再量出M、C之間的距離x，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律已知重力加速度為g，小球的質(zhì)量為m.圖實(shí)616圖實(shí)617(1)根據(jù)圖實(shí)616可以確定小球平拋時(shí)的水平射程為_(kāi)cm；(2)用題中所給字母表示出小球平拋時(shí)的初速度v0_；(3)用測(cè)出的物理量表示出小球從A到B過(guò)程中，重力勢(shì)能的減少量Ep_，動(dòng)能的增加量Ek_.解析：(1)將記錄點(diǎn)用較小的圓圈起來(lái)，讀出圓心處的位置為65.0(64.065.5)(2)根據(jù)自由落體下落的距離可求出小球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t ，小球平拋的初速度為v0x .(3)小球從A下降到B的距離為h1h2，重力勢(shì)能的減少量Epmg(h1h2)，根據(jù)第(2)問(wèn)求得的速度得動(dòng)能的增加量為Ekmv02m(x)2.答案：(1)65.0(64.065.5)(2)x (3)mg(h1h2)