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2019学年高中物理第七章机械能守恒定律第9节实验:验证机械能守恒定律课时跟踪检测新人教版必修2

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第七章第 9 节 实验:验证机械能守恒定律
课时跟踪检测 【强化基础】
1.(多选)下面列举的各个实例中,机械能守恒的是() A.一小球在粘滞性较大的液体中匀速下落 B.水*抛出的物体(不计空气阻力) C.拉住一个物体沿光滑斜面匀速上升 D.物体在光滑斜面上自由下滑 解析:一小球在粘滞性较大的液体中匀速下落,动能不变,势能减小,机械能减小,选 项 A 错误;水*抛出的物体(不计空气阻力)只有重力做功,机械能守恒,选项 B 正确;拉住 一个物体沿光滑斜面匀速上升,动能不变,势能增加,故机械能变大,选项 C 错误;物体在 光滑斜面上自由下滑,只有重力做功,机械能守恒,选项 D 正确.故选 BD. 答案:BD 2.某位同学做“验证机械能守恒定律”的实验,下列操作步骤中错误的是() A.把打点计时器固定在铁架台上,用导线连接到低压交流电源 B.将连有重锤的纸带穿过限位孔,将纸带和重锤提升到一定高度 C.先释放纸带,再接通电源 D.更换纸带,重复实验,根据记录处理数据 解析:“在验证机械能守恒定律”的实验中,应先接通打点计时器的电源,打点计时器 稳定工作后再释放纸带,故选项 C 说法是错误的. 答案:C 3.在验证机械能守恒定律的实验中,需要直接测量的物理量是() A.重锤的质量 B.重锤下落的时间 C.重锤下落的高度 D.重锤的瞬时速度 解析:在不需要求动能和势能值时,不必测出重物质量,只要12(v2-v21)=gΔ h 就能验 证机械能守恒;重锤下落时间不需要测;重锤的瞬时速度不是直接测的物理量. 答案:C 4.“验证机械能守恒定律”的实验装置如图所示,实验中发现重物增加的动能略小于减 少的重力势能,其主要原因是()

A.重物的质量过大 B.重物的体积过小 C.电源的电压偏低 D.重物及纸带在下落时受到阻力 解析:本实验中重物增加的动能略小于减少的重力势能的原因是重物及纸带在下落时受 到阻力,D 选项正确. 答案:D
【巩固易错】 5.(多选)(2018·嘉兴模拟)如图实验器材中,能用于“探究小车速度随时间变化的规 律”“探究加速度与力质量的关系”“探究做功与物体速度变化的关系”“验证机械能守 恒定律”四个分组实验的是()
AB
CD 解析:“探究小车速度随时间的变化规律”需要的器材有:小车、打点计时器和纸带、 钩码、刻度尺等;“探究加速度与力、质量的关系”需要的器材有:小车、打点计时器和纸 带、天*、砝码、钩码、刻度尺等;“探究做功与物体速度变化的关系”需要的器材有:小 车、打点计时器和纸带、橡皮筋、刻度尺等;“验证机械能守恒定律”需要的器材有:重锤、 铁架台、打点计时器和纸带、刻度尺等,用于这四个实验都用到的器材是打点计时器和刻度 尺,C、D 选项正确. 答案:CD 6.(2018·湖南模拟)某同学用如图甲所示的装置“验证机械能守恒定律”,他进行的 部分操作步骤如下:

(1)将两光电门固定在铁架台上,如图甲;

(2)用螺旋测微器测量圆柱形重锤的高度 L 如图乙所示,则 L=________mm;

(3)接通光电门电源;

(4)将重锤从光电门正上方由静止释放,让重锤下落并穿过两光电门;

(5)若重锤通过光电门 1、光电门 2 时,计时器记录下的时间分别为Δ t1、Δ t2.重锤的

高度用 L 表示,若已知当地的重力加速度为 g,要验证重锤从光电门 1 到光电门 2 的过程中

机械能守恒,还需要测量的物理量是________________(写出物理量并用相关字母表示).

(6)需要验证的表达式为__________________(用相关字母表示).

解析:(2)螺旋测微器的读数等于固定刻度读数加上可动刻度读数,需估读.螺旋测微

器的固定刻度读数为 11 mm,可动刻度读数为 0.01×20.6 mm=0.206 mm,则最终读数为

11.206 mm.

(5)(6)根据极限的思想可知,极短时间内的*均速度等于瞬时速度,重锤通过两个光电

门的瞬时速度

v1=Δ

Lt1,v2=Δ

L t2,动能的增加量Δ

Ek=12mv2-12mv21=12m???ΔLt2???2-12m???ΔLt1???

2 .重力势能的减少量Δ

Ep=mgh.则需要验证的表达式是:mgh=12m???ΔLt2???2-12m???ΔLt1???2,即为:

2gh=???ΔLt2???2-???ΔLt1???2,可知还需要测量的物理量是光电门 1 与光电门 2 之间的高度差 h.

答案:(2)11.206(11.204~11.207)

(5)光电门 1 与光电门 2 之间的高度差 h

(6)2gh=???ΔLt2???2-???ΔLt1???2

【能力提升】

7.在“验证机械能守恒定律”的实验中(所用电源频率为 50 Hz):

(1)某同学用如甲图所示的装置进行实验,得到如乙图所示的纸带,把第一个点(初速度

为零)记作 O 点,测出点 O、A 间的距离为 89.36 cm,点 A、C 间的距离为 17.24 cm,点 C、

E 间的距离为 18.76 cm,已知当地重力加速度为 9.80 m/s2,重锤的质量为 m=1.0 kg,则

打点计时器在打 O 点到 C 点的这段时间内,重锤动能的增加量为________ J,重力势能的减

少量为________ J.(计算结果保留三位有效数字)

(2)利用该装置可以测量重锤下落的加速度 a=________ m/s2.(计算结果保留三位有效

数字)

xAE 0.172 4+0.187 6

解析:(1)利用匀变速直线运动的推论 vC= 4T =

0.08

=4.5 m/s,则

Δ Ek=12mv2C=12×0.5×(4.5)2=10.1 J,重锤由 O 点运动到 C 点时,重锤的重力势能的

减少量

Δ Ep=mgh=0.5×9.8×(0.893 6+0.172 4) J=10.4 J.

(2)根据Δ

x=aT2

得重锤下落的加速度

a=ΔT2x=0.187

6-0.172 0.042

4 =9.50

m/s2.

答案:(1)10.110.4(2)9.50

8.(2018·浙江二模)“验证机械能守恒定律”的实验.

(1)实验室提供了铁架台、夹子、导线、纸带等器材.为完成此实验,除了所给的器材,

在图中还必须选取的实验器材是________.

(2)下列方法有助于减小实验误差的是() A.在重锤的正下方地面铺海绵 B.必须从纸带上第一个点开始计算验证机械能是否守恒 C.重复多次实验,重物必须从同一位置开始下落 D.重物的密度尽量大一些 (3)完成实验后,小明用刻度尺测量纸带距离时如图(乙),已知打点计时器每 0.02 s 打一个点,则 B 点对应的速度 vB=________m/s.若 H 点对应的速度为 vH,重物下落的高度为

hBH,重物质量为 m,当地重力加速度为 g,为得出实验结论完成实验,需要比较 mghBH 与
________________的大小关系(用题中字母表示).
解析:(1)该实验中可以选用电磁打点计时器和学生电源或者是电火花计时器.在实验
中需要刻度尺测量纸带上点与点间的距离从而可知重锤下降的距离,故需要毫米刻度尺.
(2)在重锤的正下方地面铺海绵,目的是保护仪器,A 选项错误;该实验是比较重力势
能的减少量与动能增加量的关系,不一定要从纸带上第一个点开始计算验证,B 选项错误;
重复多次实验时,重物不需要从同一位置开始下落,C 选项错误;选重物的密度尽量大一些,
可以减小摩擦阻力和空气阻力的影响,从而减少实验误差,D 选项正确.
(3)根据刻度尺的读数规则可知,AC 之间的距离 xAC=5.40 cm.
根据匀变速直线运动的规律可知,一段时间内的*均速度等于中间时刻的瞬时速度,B
点瞬时速度的大小 vB=x2ATC=1.35 m/s.
根据机械能守恒可知,mghBH=12mv2H-12mv2B.
答案:(1)电磁打点计时器和学生电源(或者是电火花计时器)、毫米刻度尺(2)D(3)1.3521mvH2 -
1 2mv2B
一 ) 论 述 类 文 本 阅 读 ( 题 共 3小 , 9分 人 类 对 色 彩 的 研 究 , 也 是 文 明 发 展 史 过 程 。 在 社 会 形 成 之 前 认 识 更 多 来 源 于 自 然 界 感 官 知 这 从 中 提 炼 积 累 经 验 初 级 阶 段 以 后 逐 渐 融 入 了 特 定 化 内 涵 为 辅 助 指 导 和 规 范 生 活 理 念 据 考 古 研 究 证 实 , 人 类 在 冰 河 世 纪 之 前 就 本 能 地 使 用 颜 色 了 。 如 洞 窟 岩 壁 上 涂 绘 猜 物 和 狩 猎 场 面 ; 以 赭 土 或 鲜 血 抹 身 体 祈 求 力 量 陶 器 彩 动 困 腾 标 志 等 但 那 时 的 原 始 初 民 所 只 局 限 从 自 然 界 直 按 得 来 简 单 赤 铁 矿 粉 、 液 里 红 由 碳 化 黑 大 壤 黄 再 加 兽 骨 贝 壳 具 有 天 白 通 共 四 此 后 于 理 环 境 宗 教 传 统 不 同 代 部 落 又 各 热 衷 追 俗 文 明 发 展 过 程 中 逐 渐 形 成 中 国 传 统 的 “ 五 色 观 ” 也 正 是 在 此 文 化 背 景 下 发 展 起 来 。 最 早 源 于 周 王 朝 , 《 礼 》 有 载 : 画 绩 之 事 杂 这 我 关 记 自 美 学 彩 形 成 了 比 西 方 古 代 哲 四 元 素 说 理 论 要 至 少 一 个 世 纪 在 “ 五 色 体 系 ” 的 观 念 上 , 又 产 生 了 正 与 间 概 。 最 早 源 于 人 类 朴 案 彩 认 识 被 赋 以 中 国 阴 阳 行 理 论 框 架 之 后 而 具 有 更 深 远 社 会 文 化 内 涵 自 此 开 始 传 统 真 融 入 明 发 展 不 断 扩 使 仅 感 官 作 用 成 为 贵 贱 辨 等 级 工 也 商 周 治 阶 效 政 手 段 《 白 虎 通 》 曰 : 圣 所 制 衣 服 何 ? 蔽 形 表 德 劝 善 别 尊 卑 到 春 秋 时 期 进 一 步 强 和 散 礼 记 · 玉 藻 载 道 裳 非 列 采 公 门 、 思 想 逐 渐 渗 透 军 事 天 各 领 域 并 华 夏 历 史 沉 淀 其 外 延 精 髓 塑 造 千 百 年 来 独 特 民 族 审 美
1. 下 列 关 于 原 文 内 容 的 理 解 和 分 析 , 正 确 一 项 是 ( 3) A. 在 人 类 提 炼 积 累 色 彩 经 验 的 初 级 阶 段 , 对 认 识 都 来 自 于 然 界 感 官 知 。 B. 冰 河 时 期 之 前 的 人 类 已 能 本 使 用 颜 色 , 这 些 全 都 是 从 自 然 界 直 接 得 来 简 单 彩 。 C. 色 彩 的 内 涵 在 五 观 出 现 时 进 一 步 扩 展 , 成 为 了 种 社 会 分 辨 阶 级 工 具 和 政 治 文 化 统 手 段 。 D. 五 色 观 融 合 并 发 展 了 中 国 古 代 阴 阳 行 理 论 的 框 架 体 系 , 因 而 具 有 更 深 远 社 会 文 化 内 涵 。 2. 下 列 对 原 文 论 证 的 相 关 分 析 , 不 正 确 一 项 是 ( 3) A. 文 章 从 原 始 初 民 对 色 彩 的 使 用 写 到 五 观 形 成 及 内 涵 扩 展 , 现 了 中 国 族 影 发 过 程 。 B. 文 章 第 二 段 用 举 例 论 证 的 方 法 , 指 出 了 冰 河 世 纪 前 人 类 就 能 使 来 自 然 界 色 彩 。 C. 文 章 引 用 《 周 礼 》 的 记 载 , 是 为 了 说 明 五 色 观 比 西 方 “ 四 理 论 ” 至 少 早 一 个 世 纪 。 D. 文 章 引 用 《 礼 记 · 玉 藻 》 , 证 明 了 “ 正 色 ” 与 间 的 观 念 在 春 秋 时 期 进 一 步 强 化 扩 散 。 3. 根 据 原 文 内 容 , 下 列 说 法 不 正 确 的 一 项 是 ( 分 ) A. 原 始 初 民 在 洞 窟 岩 壁 徐 绘 狩 猎 场 面 、 用 鲜 血 抹 身 体 时 , 只 有 红 黑 黄 白 四 色 可 选 择 。 B. 周 朝 之 前 的 传 统 色 彩 观 并 未 真 正 融 入 社 会 文 明 发 展 , 五 产 生 后 化 才 逐 步 渗 政 治 领 域 。 C. 我 们 在 对 中 国 传 统 色 彩 文 化 探 究 的 同 时 , 也 一 定 程 度 上 人 类 明 发 展 过 进 行 了 研 。 D. 地 理 环 境 和 宗 教 传 统 等 方 面 影 响 了 人 们 对 色 彩 的 审 美 追 求 , 使 得 民 俗 内 涵 不 断 发 展 丰 富 。 ( 二 ) 文 学 类 本 阅 读 题 共 3小 , 14分 阅 读 下 面 的 文 字 , 完 成 4-6题 。 外 婆 的 世 界 李 娟 之 前 外 婆 大 部 分 时 候 跟 着 我 生 活 , 有 也 送 到 乡 下 由 妈 照 顾 一 段 间 。 在 阿 勒 泰 时 , 我 白 天 上 班 她 一 个 人 家 。 每 下 回 进 小 区 远 就 看 见 外 婆 趴 阳 台 眼 巴 地 朝 大 门 方 向 张 望 到 赶 紧 高 挥 手 后 来 我 买 了 一 只 小 奶 狗 陪 她 。 于 是 每 天 回 家 , 进 区 远 就 看 见 人 趴 在 阳 台 上 眼 巴 地 张 望 每 到 周 六 日 , 只 要 不 加 班 我 都 带 她 出 去 闲 逛 。 公 园 的 绿 化 超 市 商 场 那 时 被 收 拾 得 浑 身 干 净 头 发 梳 一 丝 苟 手 牵 着 拄 杖 在 人 群 中 慢 吞 地 走 啊 四 面 张 望 看 到 人 行 道 边 的 花 , 喜 笑 颜 开 : “ 长 得 极 好 ! 老 子 今 天 晚 上 要 来 偷 … ” 看 到 有 人 蹲 路 边 算 命 , 就 用 以 为 只 我 听 得 的 大 嗓 门 说 : “ 这 是 骗 钱 !你 莫 要 开 腔 们 悄 眯 在 一 他 怎 么 … ” 在 水 族 馆 橱 窗 前 , 举 起 拐 棍 指 点 : “ 这 里 有 个 红 的 鱼 白 黑 … ” 水 族 馆 老 板 非 常 担 心 : “ 奶 , 可 别 给 我 砸 了 。 她 居 然 听 懂 晓 得 又 不 是 小 娃 儿 进 入 超 市 , 更 是 高 兴 走 在 商 品 的 海 洋 里 一 样 细 地 看 还 悄 声 叮 嘱 我 : “ 好 生 点 打 烂 了 要 赔 。 ” 每 次 逛 完 回 到 家 , 她 累 得 一 屁 股 坐 床 上 边 解 外 套 扣 子 嚷 : “ 死 老 了 二 再 也 不 出 去 。 ” 可 到 了 第 二 天 , 就 望 着 窗 外 蓝 幽 道 : “ 老 子 好 久 没 出 去 … ” 除 此 之 外 , 大 部 分 时 间 她 总 是 糊 里 涂 的 不 知 身 处 何 地 。 常 每 天 早 上 一 起 床 就 收 拾 行 李 说 要 回 家 还 老 向 邻 居 打 听 火 车 站 怎 么 走 但 她 不 知 道 阿 勒 泰 还 没 通 火 车 。 只 是 唯 一 的 希 望 , 意 味 着 最 坚 定 离 开 在 过 去 漫 长 生 里 有 带 走 路 地 方 远 能 令 摆 脱 切 困 境 仿 佛 后 依 靠 每 天 趴 阳 台 上 目 送 我 班 而 回 到 空 房 间 始 想 象 之 旅 那 命 末 大 激 情 她 总 是 趁 我 上 班 时 , 自 已 拖 着 行 李 悄 跑 下 楼 。 走 丢 过 两 次 一 被 邻 居 送 回 来 还 有 在 莱 市 场 找 到 那 时 , 她 站 在 里 白 发 纷 乱 惊 慌 失 措 。 当 看 到 我 后 瞬 间 怒 意 勃 似 乎 正 是 置 于 此 处 境 地 但 却 没 有 冲 我 发 脾 气 , 只 是 愤 怒 地 絮 讲 诉 刚 才 的 遭 遇 。 有 一 次 我 回 家 , 发 现 门 把 手 上 拴 了 根 破 布 以 为 是 邻 居 小 孩 子 恶 作 剧 就 解 开 扔 。 第 二 天 又 给 系 后 来 单 元 也 得 原 来 , 每 次 她 偷 出 门 回 家 都 认 不 我 们 的 单 元 记 得 楼 层 。 对 说 小 区 房 子 统 一 模 样 这 个 城 市 犹 如 迷 宫 于 是 便 做 上 号 这 几 块 破 布 , 是 她 为 适 应 异 乡 生 活 所 付 出 的 最 大 努 力 。 我 很 恼 火 。 对 她 说 : “ 外 婆 你 别 再 乱 跑 了 , 走 丢 怎 么 办 ? 摔 跤 ” 她 之 前 身 体 强 健 , 自 从 两 年 摔 了 一 跤 后 便 天 不 如 。 我 当 着 她 的 面 , 把 门 上 碎 布 拆 掉 没 收 了 钥 匙 。 第 二 天 我 上 班 时 就 把 她 反 锁 在 家 里 。 地 开 不 了 门 , 内 绝 望 号 响 大 哭 我 突 然 意 识 到 自 己 介 入 她 的 世 界 太 深 。 她 已 经 没 有 同 路 人 了 。 早 迷 在 途 中 慢 向 死 亡 靠 拢 , 与 和 解 我 却 只 知 一 味 拉 扯 不 负 责 地 争 夺 每 天 我 下 班 回 家 , 走 上 三 楼 她 拄 着 拐 棍 准 时 出 现 在 梯 口 。 那 是 今 生 世 所 能 拥 有 的 最 隆 重 迎 接 一 到 个 刻 艰 难 地 从 界 中 抽 身 而 便 依 仗 对 爱 意 抓 牢 仅 剩 清 明 拼 命 摇 晃 挽 留 向 百 般 承 诺 只 要 不 死 就 带 四 川 坐 火 车 汽 飞 机 想 尽 切 办 法 去 吃 甘 蔗 凉 粉 思 念 食 物 见 旧 人 … 但 做 我 妈 把 外 婆 接 走 那 一 天 , 送 她 们 去 客 运 站 再 回 到 空 旷 安 静 的 出 租 屋 看 门 手 上 又 被 系 了 块 破 布 。 终 于 痛 哭 声 ( 有 删 改 ) 4. 下 列 对 文 本 相 关 内 容 和 艺 术 特 色 的 分 析 鉴 赏 , 不 正 确 一 项 是 ( 3) A. 文 章 第 二 、 三 自 然 段 写 外 婆 在 阳 台 上 张 望 的 情 形 , 表 现 出 对 我 依 赖 。 B. 外 婆 虽 然 年 迈 , 但 是 内 心 仍 保 有 对 生 活 的 热 爱 这 一 点 从 作 者 带 她 出 时 动 描 写 和 理 中 可 以 看 。 C. 文 章 的 字 里 行 间 充 满 了 我 对 外 婆 深 依 恋 , 哪 怕 把 “ 狠 心 ” 地 反 锁 在 家 也 是 出 于 安 全 考 虑 。 D. 作 者 是 四 川 籍 人 , 在 进 行 语 言 描 写 的 时 候 多 用 方 这 样 不 仅 贴 * 生 活 也 让 物 形 象 更 加 鲜 真 实 跃 然 于 纸 上 。 5. 文 章 说 “ 她 早 已 迷 路 ” , 请 结 合 上 下 谈 你 对 的 理 解 。 ( 分 ) 6. 文 中 说 “ 我 突 然 意 识 到 自 己 介 入 她 的 世 界 太 深 ” , 请 结 合 本 探 究 是 怎 样 。 ( 分 ) ( 三 ) 实 用 类 文 本 阅 读 题 共 3小 , 12分 阅 读 下 面 的 文 字 , 完 成 7-9题 。 材 料 一 : 目 前 关 于 数 宇 经 济 最 权 威 的 定 义 是 620杭 州 峰 会 发 布 《 二 十 国 集 团 字 展 与 合 作 倡 议 》 , 该 提 出 指 以 使 用 化 知 识 和 信 息 为 键 生 产 要 素 、 现 代 网 络 重 载 体 通 技 术 ( ICT) 有 效 率 升 结 构 优 推 动 力 一 系 列 活 。 : 中 创 新 增 长 能 书 认 特 征 主 在 下 几 个 方 面 据 成 驱 ; 基 础 设 施 养 对 劳 者 消 费 求 供 给 需 界 限 日 益 模 糊 人 类 社 世 物 理 融 中 国 数 字 经 济 发 展 * 年 来 之 所 以 突 飞 猛 进 , 至 2016成 为 仅 次 于 美 的 世 界 第 二 大 体 主 要 是 因 家 “ 互 联 网 +” 行 动 计 划 推 了 技 术 与 传 统 创 新 融 合 。 马 化 腾 指 出 对 制 造 业 应 当 有 更 加 系 规 从 顶 层 设 开 始 改 变 由 需 求 引 供 给 通 过 云 、 据 柔 性 让 生 产 资 料 得 到 效 率 最 佳 配 置 真 正 提 升 爆 力 量 ( 摘 编 自 牛 禄 清 《 数 字 经 济 革 命 》 ) 材 料 二 : 大 力 发 展 数 字 经 济 , 会 催 生 出 许 多 新 产 业 、 态 和 模 式 继 而 创 造 量 的 就 机 。 腾 讯 研 究 院 《 中 国 “ 互 联 网 +” 指 ( 2017) 报 告 》 显 示 在 6年 致 带 来 8万 增 占 全 人 口 %波 士 顿 咨 询 公 司 BCG布 迈 向 35: 4亿 未 用 下 图 对 -宇 规 渗 透 率 以 及 容 做 测 算 预 计




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