2016年高考物理備考練習：機械能守恒(2)
參考答案及解析：
1.BD[ 測量下落高度需用刻度尺，打點計時器打出紙帶并能標識時間，選B、D.]
2.(1)C (2)>
解析 (1)本實驗需要驗證mgh與mv2的關系，所以不需要測量重物質(zhì)量m，C正確.
(2)重物在下落過程中克服阻力做功，使減小的重力勢能不能完全轉(zhuǎn)化為動能，所以mgh>mv2.
3.(1)O (2)0.98 m/s (3)0.49 J 0.48 J (4)> 重物和紙帶下落時受到阻力作用 (5)在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，重力勢能的減少量等于動能的增加量
解析 (1)紙帶釋放時速度較小，打點較密，先打距重物近的一側，故O端與重物相連.
(2)B點速度vB== cm/s=0.98 m/s
(3)從O點到打B點，重力勢能減少量
ΔEp=mghB=1×9.8×0.0501 J=0.49 J
動能增加量mv=0.48 J;
(4)由(3)中計算結果知ΔEp>ΔEk，因為重物和紙帶下落時受到阻力作用;
(5)由(3)中計算結果可知，在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，機械能守恒.
4.甲同學選擇從O到C段驗證機械能守恒，計算C點的速度用v=2ghOC的話，犯了用機械能守恒定律去驗證機械能守恒的錯誤.計算vC可以選擇vC=.
乙同學選擇了從B到C段驗證機械能守恒，由于BC較近，造成誤差偏大，選擇BD段相對較為合適.
5.·f ·f mf2(hC-hA)2-mghB
mf2(hE-hC)2-mghD =
解析 根據(jù)紙帶上瞬時速度的計算方法，得vB==·f，vD==·f
打B點時，重物的動能和重力勢能分別為
EkB=mv=m2
=mf2(hC-hA)2
EpB=-mghB.此時重物的機械能
EB=EkB+EpB=mf2(hC-hA)2-mghB，同理
EkD=mv=mf2(hE-hC)2，
EpD=-mghD，ED=mf2(hE-hC)2-mghD
如果EB=ED，則說明重物在下落過程中機械能守恒.
6.(1)mgh2 (2)9.71(9.64～9.77均可)
解析 (1)從打下O點到打下F點的過程中，重物重力勢能的減少量
ΔEp=mgh2，vF=
動能的增加量
ΔEk=mv=.
(2)由mv2=mg′h可得：v2=2g′h，
由v2-h圖線可求得：圖線的斜率k=19.42
由k=2g′可得：物體下落的加速度
g′=9.71 m/s2.
7.(1)1.91m J (2)1.86m J (3)見解析
解析 (1)重力勢能的減少量為
ΔEp減=mghOB=m×9.8×0.195=1.91m (J)
(2)重錘下落到B點時的速度
vB== m/s=1.94 m/s
所以重錘從開始下落到B點增加的動能為
ΔEk增=mv=m×(1.94)2=1.88m (J)
(3)從(1)(2)中計算的數(shù)據(jù)得出在實驗誤差允許的范圍內(nèi)重錘減少的重力勢能等于其增加的動能，機械能守恒.
重錘減少的重力勢能略大于其增加的動能的原因是：重錘在下落時要受到阻力作用(打點計時器對紙帶的摩擦力，空氣阻力)，克服阻力做功.
(責任編輯：盧雁明)
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