考点16　实验：探究动能定理　验证机械能守恒定律—2021届高考物理总复习考点检测

考点16　实验：探究动能定理　验证机械能守恒定律 题组一　基础与经典题 1．“探究功与速度变化的关系”的实验装置如图甲。当小车在1条橡皮筋的作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W；当用2条、3条……完全相同的橡皮筋进行第2次、第3次……实验时，由于每次实验中橡皮筋的拉伸长度相同，因此第2次、第3次……实验中橡皮筋对小车做的功分别为2W、3W……，每次实验中小车获得的最大速度可由打点计时器所打出的纸带求出。 (1)关于该实验，下列说法正确的是________。(填选项字母) A．打点计时器可以用干电池供电 B．必须平衡摩擦力 C．每次实验，小车必须从同一位置由静止弹出 D．可以选用规格不相同的橡皮筋 (2)图乙为某次实验打出的纸带，从中截取了测量小车最大速度所用的一段纸带，测得A、B、C、D、E相邻两点间的距离分别为AB＝1.60 cm，BC＝1.62 cm，CD＝1.64 cm，DE＝1.64 cm；已知相邻两点打点时间间隔为0.02 s，则小车获得的最大速度vm＝________ m/s。(结果保留两位有效数字) 答案　(1)BC　(2)0.82 解析　(1)电磁打点计时器使用的是低压交流电源，故A错误；为了保证小车的动能的变化值都是橡皮筋做功的结果，必须平衡摩擦力，长木板要适当地倾斜，故B正确；根据实验原理可知，每次实验，小车必须从同一位置由静止弹出，故C正确；根据实验原理可知，橡皮筋必须是相同的，故D错误。 (2)要测量最大速度，应该选用点迹间距恒定的部分。即应选用纸带的CE段，相邻两点打点时间间隔为0.02 s，最大速度vm＝ m/s＝0.82 m/s。 ＝ 2．某实验小组用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律。 (1)某同学按照正确操作得到纸带如图2所示，其中O是起始点，M、N、P为从合适位置开始选取的连续点中的三个点，打点频率为50 Hz，该同学用毫米刻度尺测量O到M、N、P各点的距离，并记录在图中，重物的质量为m＝0.1 kg，重力加速度g＝9.8 m/s2。根据图上所得的数据，应取图中O点到________点来验证机械能守恒定律较为简便。 (2)从O点到(1)问中所取的点，重物重力势能的减少量为ΔEp＝________ J，其动能的增加量为ΔEk＝________ J。(结果保留三位有效数字) (3)若测出纸带上所有各点到O点之间的距离，根据纸带