2009年高考物理力学实验专题三.doc

2009年高考力学实验专题三
1．对“验证机械能守恒定律”的实验步骤安排如下，其中有些是必要的，有些是错误的，根据实验的原理和目的，其中不必要和错误的步骤是__________________（只填写选项前面的字母）
A．用天平称出重锤的质量
B．把纸带固定在重锤上，并把纸带穿过打点计时器，然后提升到一定高度
C．拆掉导线，整理仪器
D．断开电源，调换纸带，重做两次
E．用秒表测出垂锤下落的时间
F．在三条纸带中选出合适的一条，用刻度尺测出记数点与起始点的距离，记录数据，并计算出结果，得出结论
G．把打点计时器接在蓄电池两电极上
H．接通电源、释放纸带
I．把打点计时器固定在桌边的铁架台上
2．（1）（8分）在“验证机械能守恒定律”的实验中（以下两小题只有一个正确答案）
①要使和电火花计时器，关于电火花计时器及其使用，下列说法正确的有 （）
A．电火花计时器是利用火花放电在纸带上打出小点而显示点迹的计时仪器
B．电火花计时器使用的电源是4—6V的低压交流电源
C．把电火花计时器固定，让纸带穿过两个限位孔，压在复写纸的下面。
D．重物带动纸带运动后，按下脉冲输出开关，在纸带上打出一列小点，纸带拉出后，立即松开脉冲输出开关按钮。

②按正确的实验操作得到一条纸带如图所示，若打点计时器打点的时间间隔为T，若O点是第0个点，N点是第n个点，为验证机械能是否守恒，下列利用图中数据计算N点速度大小的方法，正确的是 （）

A． B． C． D．
3．在用打点计时器验证机械能守恒
定律的实验中，质量m=1.00kg的重物自
由下落，打点计时器在纸带上打出一系列
点。如图所示为选取的一条符合实验要求
的纸带，O为第一个点，A、B、C为从合
适位置开始选取的三个连续点（其他点未
画出）。
已知打点计时器每隔0.02s打一次点，当地的重力加速度g=9.80m/s2。那么：
（1）纸带的端（选填“左”或“右”）与重物相连；
（2）根据图上所得的数据，应取图中O点和点来验证机械能守恒定律；
（3）从O点到所取点，重物重力势能减少量△EP=J，动能增加量△EP=J；（结果取3位有效数字）
（4）实验的结论是。
4．如右图所示装置可用来验证机械能守恒定律。
摆锤A栓在长L的轻绳一端，另一端固定在
O点，在A上放一个小铁片，现将摆锤拉起，
使绳偏离竖直方向成θ角时由静止开始释放
摆锤，当其到达最低位置时，受到竖直挡板P
阻挡而停止运动，之后铁片将飞离摆锤而做
平抛运动。
①为了验证摆锤在运动中机械能守恒，必须求出摆锤在最低点的速度。为了求出这一速度，实验中还应该测量哪些物理量？
。
②根据测得的物理量表示摆锤在最低点的速度v=。
③根据已知的和测得的物理量，写出摆锤在运动中机械能守恒的关系式为
。
5．与打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图甲所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间。现利用如图乙所示装置验证机械能守恒定律。图中AB是固定的光滑斜面，斜面的倾角为30°，1和2是固定在斜面上适当位置的两个光电门，与它们连接的光电计时器都没有画出。让滑块从斜面的顶端滑下，光电门1、2各自连接的光电计时器显示的挡光时间分别为5.00×10-2s、2.00×10-2s。已知滑块质量为2.00kg，滑块沿斜面方向的长度为5.00cm，光电门1和2之间的距离为0.54m，g=9.80m/s2，取滑块经过光电门时的速度为其平均速度。
①滑块通过光电门1时的速度v1= m/s，通过光电门2时的速度v2= m/s。
②滑块通过光电门1、2之间的动能增加量为 J，重力势能的减少量为 J。
6、在验证机械能守恒定律的实验中，质量为m的重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，就可验证机械能守恒定律。
①纸还上记录了。
②如图所示，选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点O的距离为so，点A、C间的距离为s1，点C、E间的距离为s2，使用的交流电的频率为f，则C点的速度为，打点计时器在打C点时重锤的动能为，打点计时器在打O点和C点的这段时间内重锤的重力势能减少量为。利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度，则加速度a的表达式为a=。
③在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是约大于重锤增加的动能，其原因主要是因为在重锤带着纸带下落过程中存在着阻力作用，若已知当地重力加速的值为g，用第②小题给出的已知量表示重锤在下落过程中受到的平均阻力大小为F=。

T2
L
y1
y2
x2
x1
7.在“用单摆测定重力加速度”的实验中，①测摆长时，若正确测出悬线长l和摆球