1、高考资源网（） 您身边的高考专家第课时实验二:验证机械能守恒定律 1.下列关于“验证机械能守恒定律”实验的实验误差的说法中,正确的是(B)A.重物质量的称量不准会造成较大误差B.重物质量选用得大些,有利于减小误差C.重物质量选用得较小些,有利于减小误差D.纸带下落和打点不同步会造成较大误差解析:从需要验证的关系式ghn=看,与质量无关,选项A错误.当重物质量大一些时,空气阻力可以忽略,选项B正确,C错误.纸带先下落而后打点,可选用纸带上某两点,求出其动能变化和重力势能变化,则可验证机械能守恒定律,与打点是否同步无关,故选项D错误.2.(2013南充市一诊)利用重物自由下落验证机械能守恒定律的实
2、验中,(1)下面叙述正确的是.A.操作时应先接通电源再松开纸带B.在点迹清晰的纸带上,只能从重物下落的起始点开始依次取若干个连续的点C.在点迹清晰的纸带上,可以不从重物下落的起始点开始依次取若干个连续的点D.纸带上某点的速度可利用公式vt=gt进行计算(2)实验室有下列器材可供选用:铁架台、电火花计时器(附固定用的铁夹)、纸带、秒表、电源、导线、天平、刻度尺.其中不必要的器材有,缺少的器材有.解析:(1)操作时应先接通电源再松开纸带,选项A正确;在点迹清晰的纸带上,可以从重物下落的起始点开始取若干个连续点,也可以不从起始点开始取若干个连续点,选项B错误,C正确;求纸带上某点的速度,不能利用vt
3、=gt求解,要运用平均速度表示瞬时速度的方法求解,选项D错误.(2)有打点计时器就不需要秒表,机械能守恒定律的表达式中,重物的质量在运算中可以约去,不需要天平;缺少的器材有重物.答案:(1)AC(2)秒表、天平重物3.在利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中,电源的频率为50 Hz,依次打出的点为0,1,2,3,4n.则:(1)如用第2点到第6点之间的纸带来验证,必须直接测量的物理量为、,必须计算出的物理量为、,验证的表达式为.(2)下列实验步骤操作合理的排列顺序是(填写步骤前面的字母).A.将打点计时器竖直安装在铁架台上B.接通电源,再松开纸带,让重物自由下落C.取下纸带,更换新纸带(或
4、将纸带翻个面)重新做实验D.将重物固定在纸带的一端,让纸带穿过打点计时器,用手提着纸带E.选择一条纸带,用刻度尺测出物体下落的高度h1,h2,h3hn,计算出对应的瞬时速度v1,v2,v3vn.F.分别算出m和mghn,在实验误差范围内看是否相等答案:(1)第2点到第6点之间的距离h26第1点到第3点之间的距离h13第5点到第7点之间的距离h57第2点的瞬时速度v2第6点的瞬时速度v6mgh26=m-m(2)ADBCEF4.(2012青岛一模)在验证机械能守恒定律的实验中,某同学利用图(甲)中器材进行实验,正确地完成实验操作后,得到一条点迹清晰的纸带,如图(乙)所示,但在实验数据处理中,某同学
5、取A、B两点来验证实验,已知打点计时器每隔0.02 s打一个点,图中测量结果记录在下面的表格中.项目x1/cmA点瞬时速度/(ms-1)x2/cmB点瞬时速度/(ms-1)AB两点间距离/cm数据3.920.9812.8050.00(1)观察纸带,可知连接重物的夹子应夹在纸带的端(选填“左”或“右”);(2)将表格中未填项目填写完整;(3)若重物和夹子的总质量为0.6 kg,那么在AB运动过程中,动能的增加量为J,重力势能减少量为J.解析:(1)重物刚开始运动,速度较小,点迹比较密集,故夹子应夹在纸带的左端;(2)vB=3.20 m/s;(3)在AB运动过程中,动能的增加量为Ek=m-m2.7
6、8 J;重力势能减少量Ep=mghAB=2.94 J.答案:(1)左(2)3.20(3)2.782.945.(2013资阳市一诊)某校两个课外活动小组分别用以下两种方法来验证机械能守恒定律.请阅读下列两段材料,完成后面问题.第1小组:利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律.如图所示,图中所标数据为实际距离,t0时刻刚好对应抛出点,该小组同学通过计算得到不同时刻的速度和速度的平方值如下表,当他们要计算重力势能的改变量时,发现不知道当地重力加速度,请你根据实验数据,按照下列要求计算出重力加速度.时刻t1t2t3t4t5速度v/(ms-1)4.524.043.563.082.60v2/(m2s
7、-2)20.4316.3212.679.496.76 (1)在所给的坐标纸上作出v2h图像;(2)分析说明,图像斜率的绝对值表示的物理意义是: ;(3)由图像求得的重力加速度是m/s2(结果保留三位有效数字).第2小组:DIS实验是利用现代信息技术进行的实验.“用DIS研究机械能守恒定律”的实验装置如图(甲)所示,小组同学在实验中利用小铁球从很光洁的曲面上滚下,选择DIS以图像方式显示实验的结果,所显示的图像如图(乙)所示.图像的横轴表示小球距d点(最低点)的高度h,纵轴表示小铁球的重力势能Ep、动能Ek或机械能E.试回答下列问题:(1)图(乙)的图像中,表示小球的重力势能Ep、动能Ek、机械能E随小球距d点的高度h变化关系的图线分别是(按顺序填写相应图线所对应的文字);(2)根据图(乙)所示的实验图像,可以得出的结论是: .解析:将各个时刻对应的高度和速度二次方数据标在坐标图中,用描点法作出v2h图像;由mgh=mv2,可得v2h图像的斜率等于2g.根据小球下滑动能增大、重力势能减小、机械能不变可知表示小球的重力势能Ep、动能Ek、机械能E随小球距d点的高度h变化关系的图线分别是丙、乙、甲.答案:第1小组:(1)如图所示(2)重力加速度的2倍(或2g)(3)9.62第2小组:(1)丙、乙、甲(2)忽略阻力作用,小球在下落过程中机械能守恒- 6 - 版权所有高考资源网