高一物理能量守恒定律测试题
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高中物理第十二章电能能量守恒定律经典大题例题单选题1、如图甲所示,用充电宝为一手机电池充电,其等效电路如图乙所示。
在充电开始后的一段时间内,充电宝的输出电压U=5.0V、输出电流I=0.6A,可认为是恒定不变的,设手机电池的内阻r=0.5Ω,则()A.充电宝输出的电功率为3.18WB.充电宝产生的热功率为0.18WC.1min内手机电池储存的化学能为169.2JD.1min内手机电池产生的焦耳热为18J答案:CA.充电宝的输出电压U=5.0V、输出电流I=0.6A,所以充电宝输出的电功率为=UI=5.0×0.6W=3.0WP出故A错误;B.充电宝内的电流也是I,但其内阻未知,所以产生的热功率无法计算,故B错误;C.由题的已知条件可得手机电池储存的化学能为=UIt−I2rtE化学能其中t=1min=60s解得E=169.2J化学能故C正确;D.1min 内手机电池产生的焦耳热为Q=I2rt=0.62×0.5×60J=10.8J故D错误。
故选C。
2、一根横截面积为S的铜导线,通过的电流为I。
已经知道铜的密度为ρ,铜的摩尔质量为M,电子电荷量为e,阿伏加德罗常数为N A,设每个铜原子只提供一个自由电子,则铜导线中自由电子定向移动速率为()A.MIρN A Se B.MN AρSeC.M AMρSeD.M A SeMρ答案:A设自由电子定向移动的速率为v,导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t,对铜导体研究:每个铜原子可提供一个自由电子,则铜原子数目与自由电子的总数相等,为n=ρSvtMN A,t时间内通过导体截面的电荷量为q=ne,则电流强度为I=qt=ρSveN AM解得v=MI ρSN A e故选A。
3、2021年,浙江大学研究团队设计了一款能进行深海勘探的自供能仿生软体智能机器鱼。
在测试中,该机器鱼曾下潜至马里亚纳海沟10900m深处,并在2500mA·h电池驱动下,保持拍打45分钟。
一、选择题1.木块放在光滑水平面上,一颗子弹水平射入木块中,子弹受到的平均阻力为f,射入深度为d,此过程中木块位移为s,则()A.子弹损失的动能为fs B.木块增加的动能为fsC.子弹动能的减少等于木块动能的增加D.子弹、木块系统产生的热量为f(s+d)2.一弹簧枪对准以6m/s的速度沿光滑桌面迎面滑来的木块,发射一颗速度为12m/s的铅弹,铅弹射入木块后未穿出,木块继续向前运动,速度变为4m/s,如果想让木块停止运动,并假定铅弹射入木块后都不会穿出,则应再向木块迎面射入的铅弹数为()A.3颗B.4颗C.5颗D.6颗3.高空作业须系安全带。
如果质量为m的高空作业人员不慎跌落,从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h(可视为自由落体运动)。
此后经历时间t安全带达到最大伸长,若在此过程中该作用力始终竖直向上,则该段时间安全带对人的平均作用力大小为()A.2m ghmgt+B.2m ghmgt-C.m ghmgt+D.m ghmgt-4.人和冰车的总质量为M,另一木球质量为m,且M∶m=31∶2。
人坐在静止于水平冰面的冰车上,以速度v(相对地面)将原来静止的木球沿冰面推向正前方向的固定挡板,不计一切摩擦阻力,设小球与挡板的碰撞是弹性的,人接住球后,再以同样的速度v(相对地面)将球推向挡板。
人推多少次后不能再接到球()A.6次B.7次C.8次D.9次5.如图所示,小球A质量为2m,小球B质量为m,小球B置于光滑水平面上,小球A从高为h处由静止摆下到达最低点恰好与相撞,并粘合在一起继续摆动,若不计空气阻力,它们能上升的最大高度是()A.h B.49h C.14h D.18h6.如图所示,将一光滑的质量为4m半径为R的半圆槽置于光滑水平面上,在槽的左侧紧挨有一个质量为m的物块,今让一质量也为m的小球自左侧槽口A的正上方高R处从静止开始落下,与半圆槽相切自A点进入槽内,则以下结论中正确的是()A .小球在半圆槽内第一次到最低点B 的运动过程中,槽的支持力对小球不做功 B .小球第一次运动到半圆槽的最低点B 时,小球与槽的速度大小之比为4:1C .小球第一次从C 点滑出后将做竖直上抛运动D .物块最终的动能为15mgR 7.如图所示,质量为m 的小球b 与水平轻弹簧相连且静止,放在光滑的水平面上,等质量的小球a 以速度v 0沿弹簧所在直线冲向小球b 。
一、选择题1.盆景是中华民族独有的,具有浓厚的中国文化特色。
如图所示,一“黄山松”盆景放在水平桌面上,下列关于桌子对盆景作用力的说法正确的是( )A .方向竖直向上,大小等于盆景的重力B .方向斜向左上方,大小大于盆景的重力C .方向斜向右上方,大小大于盆景的重力D .无论时间长短,该力的冲量始终为02.如图所示,轻质弹簧下端悬挂一个小球,将小球下拉一定距离后由静止释放(并未超过弹簧的弹性限度),小球上下振动,不计空气阻力,则在连续两次经过平衡位置的过程中,小球( )A .动量的变化量为零B .所受重力做的功不为零C .所受重力的冲量不为零D .所受弹簧弹力的冲量为零3.如图是一颗质量50g m =的子弹匀速射过一张扑克牌的照片,子弹完全穿过一张扑克牌所需的时间1t 约为41.010s -⨯,子弹的真实长度为2.0cm (扑克牌宽度约为子弹长度的4倍),若子弹以相同初速度经时间32 1.010s -=⨯t 射入墙壁,则子弹射入墙壁时,其对墙壁的平均作用力约为( )A .4510N ⨯B .4410N ⨯C .5510N ⨯D .5410N ⨯ 4.水上飞行器是来自法国的水上游乐设施,国内盛行,它利用喷水装置产生的反冲动力,让人在水上腾空而起。
如图所示,人和飞行器静止于空中,已知人和飞行器的总质量为M ,设飞行器以速度v 竖直向下喷水。
下列说法正确的是(不考虑喷出的水对总质量的影响,取210m/s g )( )A .喷出的水对飞行器的作用力与飞行器的重力为相互作用力B .每秒喷水量越多则水对飞行器的作用力越大C .每个喷口每秒喷出水的质量为Mg vD .人、飞行器,水组成的系统机械能守恒5.如图所示,质量为m 的小球b 与水平轻弹簧相连且静止,放在光滑的水平面上,等质量的小球a 以速度v 0沿弹簧所在直线冲向小球b 。
从a 开始压缩弹簧到分离的整个过程中,下列说法中正确的是( )A .弹簧对a 球的冲量大小为012mv B .a 球的最小速度为02v C .弹簧具有的最大弹性势能为2012mv D .b 球的最大动能为2012mv 6.又是自动驾驶惹的祸!开启了自动驾驶功能的Model3,在高速公路上以108km/h 的速度直接撞上了侧翻的大货车,整个过程Model3没有一丝减速,撞上货车后一同滑出2.7m 。
一、选择题1.如图所示,轻质弹簧下端悬挂一个小球,将小球下拉一定距离后由静止释放(并未超过弹簧的弹性限度),小球上下振动,不计空气阻力,则在连续两次经过平衡位置的过程中,小球( )A .动量的变化量为零B .所受重力做的功不为零C .所受重力的冲量不为零D .所受弹簧弹力的冲量为零2.在浙江省桐庐中学举办的首届物理周活动中,“高楼落蛋”比赛深受同学们喜爱。
某小组同学将装有鸡蛋的保护装置从艺术楼四楼窗口外侧(离地高12.8m )静止释放。
已知该装置与地面的碰撞时间为0.6s ,不计空气阻力,在装置与地面碰撞过程中,鸡蛋对装置产生的平均作用力大小约为( )A .0.2NB .2.0NC .20ND .200N3.一质量为m 的铁锤,以速度v 竖直打在木桩上,经过t ∆时间后停止,则在打击时间内,铁锤对木桩的平均冲力的大小是( )A . mg t ∆B . mv t ∆C . mv mg t +∆D . mv mg t-∆ 4.一水龙头的出水口竖直向下,横截面积为S ,且离地面高度为h 。
水从出水口均匀流出时的速度大小为v 0,在水落到水平地面后,在竖直方向的速度变为零,并沿水平方向朝四周均匀散开。
已知水的密度为ρ,重力加速度大小为g 。
水和地面的冲击时间很短,重力影响可忽略。
不计空气阻力和水的粘滞阻力。
则( )A .单位时间内流出水的质量为2gh ρB .单位时间内流出水的质量为202v gh ρ+C .地面受到水的冲击力大小为2Sv gh ρD .地面受到水的冲击力大小为202Sv v gh ρ+5.甲乙是两个完全相同的小球,在同一位置以相等的速率抛出,甲被水平抛出,乙被斜上抛,只受到重力,则下列说法正确的是( )A .两球落地时的速度相同B .两球落地时的重力瞬时功率相等C.两球落地时前的重力冲量相同D.两球落地前的动量变化快慢相同6.如图所示,有质量相同的a、b两个小球,a从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑,b 从同一高度自由下落。
一、选择题1.木块放在光滑水平面上,一颗子弹水平射入木块中,子弹受到的平均阻力为f,射入深度为d,此过程中木块位移为s,则()A.子弹损失的动能为fs B.木块增加的动能为fsC.子弹动能的减少等于木块动能的增加D.子弹、木块系统产生的热量为f(s+d)2.一轻质弹簧下端固定在倾角为θ=30°的光滑斜面底端,上端拴接一质量为m的挡板A,挡板A处于静止状态。
现将一质量为2m的物体B从斜面上距离挡板A上方L处由静止释放,物体B和挡板A碰撞后一起向下运动的最大距离为s,重力加速度为g,则下列说法正确的是()A.A、B碰撞后瞬间的速度为gLB.A、B碰撞后瞬间的加速度为3gC.A、B碰撞后瞬间的加速度与运动到最低点时的加速度大小相等D.在最低点时弹簧弹性势能的增量为()232mg L s+3.在冰壶比赛中,球员手持毛刷擦刷冰面,可以改变冰壶滑行时受到的阻力。
如图a所示,蓝壶静止在圆形区域内,运动员用等质量的红壶撞击蓝壶,两壶发生正碰。
若碰撞前、后两壶的v—t图象如图b所示。
关于冰壶的运动,下列说法正确的是()A.碰撞后过程中,蓝壶受到的阻力比红壶的大B.碰撞后,蓝壶的运动的时间为6sC.碰撞后两壶相距的最远距离为1.1mD.两壶碰撞是弹性碰撞4.建筑工地上需要将一些建筑材料由高处运送到低处,为此工人们设计了一个斜面滑道,如图所示,滑道长为16m ,其与水平面的夹角为37°。
现有一些建筑材料(视为质点)从滑道的顶端由静止开始下滑到底端,已知建筑材料的质量为100kg ,建筑材料与斜面间的动摩擦因数为0.5,取210m /s ,sin370.6,cos370.8︒︒===g 。
下列说法正确的是( )A .建筑材料在滑道上运动的时间为8sB .建筑材料到达滑道底端时的动量大小为800kg m /s ⋅C .建筑材料在滑道上运动的过程中,所受滑道支持力的冲量大小为零D .建筑材料在滑道上运动的过程中,所受重力做的功为49.610J ⨯5.光滑的水平桌面上,质量为0.2kg ,速度为3m/s 的A 球跟质量为0.2kg 的静止B 球发生正碰,则碰撞后B 球的速度可能为( )A .3.6m/sB .2.4m/sC .1.2m/sD .0.6m/s6.如图所示,小球A 质量为2m ,小球B 质量为m ,小球B 置于光滑水平面上,小球A 从高为h 处由静止摆下到达最低点恰好与相撞,并粘合在一起继续摆动,若不计空气阻力,它们能上升的最大高度是( )A .hB .49hC .14hD .18h 7.如图所示,有质量相同的a 、b 两个小球,a 从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑,b 从同一高度自由下落。
一、选择题1.木块放在光滑水平面上,一颗子弹水平射入木块中,子弹受到的平均阻力为f ,射入深度为d ,此过程中木块位移为s ,则( )A .子弹损失的动能为fsB .木块增加的动能为fsC .子弹动能的减少等于木块动能的增加D .子弹、木块系统产生的热量为f (s +d ) 2.如图是一颗质量50g m =的子弹匀速射过一张扑克牌的照片,子弹完全穿过一张扑克牌所需的时间1t 约为41.010s -⨯,子弹的真实长度为2.0cm (扑克牌宽度约为子弹长度的4倍),若子弹以相同初速度经时间32 1.010s -=⨯t 射入墙壁,则子弹射入墙壁时,其对墙壁的平均作用力约为( )A .4510N ⨯B .4410N ⨯C .5510N ⨯D .5410N ⨯ 3.小车静止在光滑水平面上,站在车上的人练习打靶,靶装在车上的另一端,如图所示。
已知车、人、枪和靶的总质量为M (不含子弹),每颗子弹质量为m ,共n 发,打靶时,枪口到靶的距离为d 。
若每发子弹打入靶中,就留在靶里,且待前一发打入靶中后,再打下一发。
则以下说法正确的是( )A .待打完n 发子弹后,小车应停在最初的位置B .待打完n 发子弹后,小车应停在射击之前位置的左方C .在每一发子弹的射击过程中,小车所发生的位移相同,大小均为md nm M+ D .在每一发子弹的射击过程中,小车所发生的位移不相同4.光滑的水平桌面上,质量为0.2kg ,速度为3m/s 的A 球跟质量为0.2kg 的静止B 球发生正碰,则碰撞后B 球的速度可能为( )A .3.6m/sB .2.4m/sC .1.2m/sD .0.6m/s 5.如图所示质量为m 的小球从距离地面高H 的A 点由静止开始释放,落到地面上后又陷入泥潭中,由于受到阻力作用到达距地面深度为h 的B 点速度减为零。
不计空气阻力重力加速度为g 。
关于小球下落的整个过程,下列说法中正确的有( )A .小球的机械能减少了mgHB .小球所受阻力的冲量大于2m ghC .小球克服阻力做的功为mghD .小球动量的改变量等于所受阻力的冲量6.甲、乙两物体质量分别为m 1和m 2,两物体碰撞前后运动的位移随时间变化的x-t 图像如图所示,则在碰撞前( )A .乙的动能大B .甲的动能大C .乙的动量大D .甲的动量大 7.质量为M 的物块以速度v 运动,与质量为m 的静止物块发生正碰,碰撞后两者的动量正好相等,两者质量M 与m 的比值可能为( )A .2B .4C .6D .88.如图所示,一物体分别沿三个倾角不同的光滑斜面由静止开始从顶端下滑到底端C 、D 、E 处,三个过程中重力的冲量分别为123G G G I I I 、、,合力的冲量分别为123I I I 合合合、、,动量变化量的大小分别为123、、p p p ∆∆∆,动能变化量的大小分别为123k k k E E E ∆∆∆、、,则有( )A .123k k k E E E ∆=∆=∆,123p p p ∆=∆=∆B .123p p p ∆=∆=∆,123I I I ==合合合C .123I I I ==合合合,123G G G I I I ==D .123G G G I I I ==,123k k kE E E ∆=∆=∆9.福州地区处于东南沿海,常会受到台风的袭扰,某次台风登陆时最大风速为30m/s 。
一、选择题1.木块放在光滑水平面上,一颗子弹水平射入木块中,子弹受到的平均阻力为f,射入深度为d,此过程中木块位移为s,则()A.子弹损失的动能为fs B.木块增加的动能为fsC.子弹动能的减少等于木块动能的增加D.子弹、木块系统产生的热量为f(s+d)2.如图所示,一块质量为0.5kg的橡皮泥从距小车上表面1.25m高处由静止下落,恰好落入质量为2kg、速度为2.5m/s沿光滑水平地面运动的小车上,并与小车一起沿水平地面运动,取g=10m/s2,不计空气阻力,下列说法正确的是()A.橡皮泥下落的时间为0.4sB.橡皮泥与小车一起在水平地面上运动的速度大小为2m/sC.橡皮泥落入小车的过程中,橡皮泥与小车组成的系统动量守恒D.整个过程中,橡皮泥与小车组成的系统损失的机械能为1.25J3.如图所示,质量相等的A、B两个球,原来在光滑水平面上沿同一直线相向做匀速直线运动,A球的速度是6 m/s,B球的速度是-2 m/s,A、B两球发生对心碰撞。
对于该碰撞之后的A、B两球的速度可能值,某实验小组的同学们做了很多种猜测,下面的猜测结果一定无法实现的是()A.v A′=-2 m/s,v B′=6 m/s B.v A′=2 m/s,v B′=2 m/sC.v A′=1 m/s,v B′=3 m/s D.v A′=-3 m/s,v B′=7 m/s4.假设将来某宇航员登月后,在月球表面完成下面的实验:在固定的竖直光滑圆轨道内部最低点静止放置一个质量为m的小球(可视为质点),如图所示,当给小球一瞬时冲量I 时,小球恰好能在竖直平面内做完整的圆周运动。
已知圆轨道半径为r,月球的半径为R,则月球的第一宇宙速度为()A .5I R m rB .IR m r C .Ir m R D .5I r m R5.人和冰车的总质量为M ,另一木球质量为m ,且M ∶m =31∶2。
人坐在静止于水平冰面的冰车上,以速度v (相对地面)将原来静止的木球沿冰面推向正前方向的固定挡板,不计一切摩擦阻力,设小球与挡板的碰撞是弹性的,人接住球后,再以同样的速度v (相对地面)将球推向挡板。
高中物理的能量守恒定律应用测试题在高中物理的学习中,能量守恒定律是一个极其重要的知识点,它贯穿了力学、热学、电学等多个领域。
为了帮助同学们更好地掌握这一定律的应用,下面为大家准备了一组测试题。
一、选择题(每题 5 分,共 30 分)1、一个物体在光滑水平面上受到一个水平恒力的作用,做匀加速直线运动。
在这个过程中,下列说法正确的是()A 物体的动能增加,势能不变B 物体的动能增加,势能增加C 物体的动能不变,势能增加D 物体的动能不变,势能不变2、一物体从高处自由下落,忽略空气阻力,在下落过程中()A 重力势能减小,动能增加B 重力势能增加,动能减小C 重力势能和动能都增加D 重力势能和动能都减小3、下列运动过程中,机械能守恒的是()A 物体在粗糙水平面上做加速运动B 物体在竖直平面内做匀速圆周运动C 物体沿光滑斜面自由下滑D 物体在水平方向上做匀减速直线运动4、一个质量为 m 的物体,从高度为 h1 的 A 点自由下落到高度为h2 的 B 点,以地面为零势能面,则物体在 B 点的机械能为()A mgh1B mgh2C mgh1 mgh2D mgh1 + mgh25、如图所示,一轻质弹簧一端固定在墙上,另一端连接一物体,物体在光滑水平面上做往复运动。
在物体从平衡位置 O 向右运动到最大位移处的过程中,下列说法正确的是()A 弹簧的弹性势能增加,物体的动能减小B 弹簧的弹性势能减小,物体的动能增加C 弹簧的弹性势能和物体的动能都增加D 弹簧的弹性势能和物体的动能都减小6、一个小孩从滑梯上匀速滑下,在此过程中()A 小孩的重力势能减小,动能不变,机械能减小B 小孩的重力势能减小,动能增加,机械能不变C 小孩的重力势能增加,动能减小,机械能不变D 小孩的重力势能增加,动能不变,机械能增加二、填空题(每题 5 分,共 20 分)1、一个质量为 2kg 的物体,在水平地面上以 5m/s 的速度运动,它的动能为______J。
物理能量守恒定律练习题一.选择题1、一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A 并留在A 中,A 、B 是用一根弹性良好的弹簧连在一起,如图所示.则在子弹打击木块A 并压缩弹簧的整个过程中,对子弹、两木块和弹簧组成的系统( )A.机械能守恒 B .系统机械能不守恒 C .仅对A 、B 组成的系统机械能守恒 D .无法判定 2、一物体静止在升降机的地板上,在升降机加速上升的过程中,地板对物体的支持力所做的功等于 ( )A .物体势能的增加量B .物体动能的增加量C .物体动能的增加量加上物体势能的增加量D .物体动能的增加量加上克服重力所做的功3、下列对能量的转化和守恒定律的认识,正确的是( )A .某种形式的能量减少,一定存在其他形式能量的增加B .某个物体的能量减少,必然有其他物体的能量增加C .不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——永动机是不可制成的D .石子从空中落下,最后停止在地面上,说明机械能消失了4、节日燃放礼花弹时,要先将礼花弹放入一个竖直的炮筒中,然后点燃礼花弹的发射部分。
通过火药剧烈燃烧产生高压气体,将礼花弹由炮筒底部射向空中,若礼花弹由炮筒底部击发至炮筒口的过程中克服重力做功W 1,克服炮筒阻力做功W 2,高压气体对礼花弹做功W 3,则礼花弹在炮筒内运动的过程中(设礼花弹发射过程中质量不变)( )A .动能的变化量为W 3+W 2+W 1B .动能的变化量为W 3-W 2-W 1C .机械能的变化量为W 3-W 1D .机械能的变化量为W 3-W 2-W 1 5、滑块以速率v 1靠惯性沿固定斜面由底端向上运动,当它回到出发点时速率变为v 2,且v 2<v 1.若滑块向上运动的位移中点为A ,取斜面底端重力势能为零,则( )A .上升时机械能减少,下降时机械能增加B .上升时机械能减少,下降时机械能也减少C .上升过程中动能和势能相等的位置在A 点上方D .上升过程中动能和势能相等的位置在A 点下方 6、竖直在水平面上的轻弹簧,下端与地面固定,将一个金属球放置在弹簧顶端(球与弹簧不粘连),并用力向下压球,使弹簧压缩稳定后,用细线把弹簧拴牢,如图甲。
一、选择题1.木块放在光滑水平面上,一颗子弹水平射入木块中,子弹受到的平均阻力为f ,射入深度为d ,此过程中木块位移为s ,则( )A .子弹损失的动能为fsB .木块增加的动能为fsC .子弹动能的减少等于木块动能的增加D .子弹、木块系统产生的热量为f (s +d ) 2.四段长度相等的粗糙直轨道PABCQ 竖直固定在水平地面上,各段轨道的倾角如图所示。
一个小物块(体积可以忽略)从轨道的左端P 点由静止释放,到达Q 点时的速度恰好为零。
物块与四段轨道间的动摩擦因数都相同,且在各轨道连接处无机械能损失,空气阻力不计。
已知sin37°=0.6,sin53°=0.8,则( )A .动摩擦因数为14B .通过AB 段的过程与通过CQ 段的过程,重力做功的绝对值相同,重力的冲量也相等C .通过AB 段的过程与通过CQ 段的过程,滑块运动的加速度相同D .若换用同种材料的直轨道将PQ 连接,则小物块仍滑至Q 点3.建筑工地上需要将一些建筑材料由高处运送到低处,为此工人们设计了一个斜面滑道,如图所示,滑道长为16m ,其与水平面的夹角为37°。
现有一些建筑材料(视为质点)从滑道的顶端由静止开始下滑到底端,已知建筑材料的质量为100kg ,建筑材料与斜面间的动摩擦因数为0.5,取210m /s ,sin 370.6,cos370.8︒︒===g 。
下列说法正确的是( )A .建筑材料在滑道上运动的时间为8sB .建筑材料到达滑道底端时的动量大小为800kg m /s ⋅C .建筑材料在滑道上运动的过程中,所受滑道支持力的冲量大小为零D .建筑材料在滑道上运动的过程中,所受重力做的功为49.610J ⨯4.光滑的水平桌面上,质量为0.2kg ,速度为3m/s 的A 球跟质量为0.2kg 的静止B 球发生正碰,则碰撞后B球的速度可能为()A.3.6m/s B.2.4m/s C.1.2m/s D.0.6m/s5.如图所示,小球A质量为2m,小球B质量为m,小球B置于光滑水平面上,小球A从高为h处由静止摆下到达最低点恰好与相撞,并粘合在一起继续摆动,若不计空气阻力,它们能上升的最大高度是()A.h B.49h C.14h D.18h6.如图所示,竖直平面内有水平向左的匀强电场E,M点与N点在同一电场线上,两个质量相等的带正电荷的粒子,以相同的速度v分别从M点和N点同时垂直进入电场,不计两粒子的重力和粒子间的库仑力。
2.3 能量守恒定律第一课时
【素能综合检测】
1.(5分)在利用重物做自由落体运动探索动能与重力势能的转化和守恒的实验中,下列说法中正确的是()
A.选重锤时稍重一些的比轻的好
B.选重锤时体积大一些的比小的好
C.实验时要用秒表计时,以便计算速度
D.打点计时器选用电磁打点计时器比电火花计时器要好
【解析】选 A.选用的重锤宜重一些,可以使重力远远大于阻力,阻力可忽略不计,从而减小实验误差,故A正确;重锤的体积越大,下落时受空气阻力越大,实验误差就越大,故B错误;不需用秒表计时,打点计时器就是计时仪器,比秒表计时更为精准,故C错误;电磁打点计时器的振针与纸带间有摩擦,电火花计时器对纸带的阻力较小,故应选电火花计时器,D错误
.
知识改变命运
3.(5分)如图1是用自由落体法验证机械能守恒定律时得到的一条纸带.有关尺寸在图中已注明.我们选中n点来验证机械能守恒定律.下面举一些计算n点速度的方法,其中正确的是()
4.(4分)在“验证机械能守恒定律”的实验中
(1)将下列主要的实验步骤,按照实验的合理顺序把步骤前的序号填在题后横线上:
A.用手提着纸带使重物静止在靠近打点计时器处;
B.将纸带固定在重物上,让纸带穿过打点计时器的限位孔;
C.取下纸带,在纸带上任选几点,测出它们与第一个点的距离,并算出重物在打下这几个点时的瞬时速度;
D.接通电源,松开纸带,让重物自由下落;
E.查出当地的重力加速度g的值,算出打下各计数点时的动能和相应的减少的重力势能,比较它们是否相等;
F.把测量和计算得到的数据填入自己设计的表格里.
知识改变命运
答:_____________.
(2)动能值和相应重力势能的减少值相比,实际上哪个值应偏小些?答:____________.
【解析】(1)实验的合理顺序应该是:BADCFE
(2)由于重物和纸带都受阻力作用,即都要克服阻力做功,所以有机械能损失,即重物的动能值要小于相应重力势能的减少值.
答案:(1)BADCFE(2)动能值
答案:(1)底板要竖直给打点计时器通电打点放下重锤,让它带着纸带一同落下
(2)所选的纸带最初两点间距离接近2 mm
(3)纸带通过打点计时器时的摩擦阻力
小于它所减少的重力势能质量大一些的
(4)是一条通过坐标原点的倾斜直线重力加速度
6.(4分)在“验证机械能守恒定律”的实验中有如下可供选择的器材:铁架台、电磁打点计时器、复写纸、纸带、低压直流电源、天平、
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秒表、导线、开关.其中不必要的器材是_________,缺少的器材是________.
【解析】因为实验要利用重锤、纸带做自由落体运动来验证机械能守恒,实验中通过打点计时器记录重锤自由下落的运动情况.测量重物下落的高度h和与其对应的记录点的速度v n、v m,通过计算mgh和1/2 m(v m2-v n2)的值进行比较来验证机械能守恒定律.显然处理数据时,比较gh和 1/2 (v m2-v n2)的值即可验证机械能守恒定律是否成立,因此不需要天平、秒表,因为电磁打点计时器工作电压是低压交流电压,必须有低压交流电源,低压直流电源是不需要的,另外还需重锤、刻度尺.
答案:低压直流电源、天平、秒表低压交流电源、重锤和刻度尺7.(8分)在利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中
(1)打点计时器所接交流电的频率为50 Hz,甲、乙两条实验纸带如
图2所示,应选______纸带好
.
(2)若通过测量纸带上某两点间距离来计算某时刻的瞬时速度,进而验证机械能守恒定律.现已测得甲纸带上2、4两点间距离为s1,0、3
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两点间距离为s 2,打点周期为T ,为了验证0、3两点间机械能守恒,则s 1、s 2和T 应满足的关系式为
____________.
8.(6分)在“验证机械能守恒定律”的实验中,当地重力加速度g=9.80 m/s 2,测得所用重物质量是1.00 kg,甲、乙、丙三个学生分别用同一装置打出三条纸带,量出各纸带上第一、二两点间的距离分别为0.18 cm 、0.19 cm 、0.25 cm ,可以看出其中一个人在操作上有误,具体原因是__________.
选用第二条纸带,量得三个连续点A 、B 、C 到第一点的距离分别是15.55 cm 、19.20 cm 和23.23 cm ,当打点计时器打在B 点时,重物重力势能减少量为________J ,重物的动能是__________J.(计算结果保留两位小数)
9.(探究创新)(7分)处理打点计时器所打出点的纸带时,常采用“计数点”的办法,但在利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中,可直接利用打点计时器在纸带上打出的实验点迹,而不必采用重新选取计数点的办法,这其中的原因是什么?
【解析】由于自由落体运动的加速度较大,纸带上的点间距比较大,故不必采用另选计数点的方法.
答案:见解析
薄雾浓云愁永昼,瑞脑消金兽。
佳节又重阳,玉枕纱厨,半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后,有暗香盈袖。
莫道不消魂,帘卷西风,人比黄花瘦。
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