高一下(13)实验专题(探究动能定理、机械能守恒_1

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1、高一下(11)物理强化训练力学综合(实验专题)能力提升5一．验证机械能守恒定律1.实验装置和器材如右图，其中所接电源应是______________。实验原理如下：验证自由下落过程中机械能守恒，图示纸带的左端是用夹子夹重物的一端。⑴要多做几次实验，选点迹清楚，且第1、2两点间距离接近___mm的纸带进行测量。012345⑵用刻度尺量出从0点到1、2、3、4、5各点的距离h1、h2、h3、h4、h5，利用“匀变速直线运动中间时刻的即时速度等于该段位移内的平均速度”，算出2、3、4各点对应的即时速度v

2、2、v3、v4，验证与2、3、4各点对应的重力势能减少量________和动能增加量是否_______。⑶由于摩擦和空气阻力的影响，本实验的_________误差总是使⑷本实验不需要在打下的点中取_________。也不需要测重物的质量。2．注意事项:①．打点计时器要稳定地固定在铁架台上，打点计时器平面与纸带限位孔调整在竖直方向，以减小摩擦阻力。②．重物要选用密度大、体积小的物体，这样可以减小空气阻力的影响，从而减小实验误差。③．先通电源,侍打点计时器正掌工作后才放纸带。④．保证打出的第一个点是清

3、晰的点（第1、2两点间距离接近2mm），测量下落高度必须从起点开始算⑤．此实验不用测物体的质量（无须天平）只需验证。即可．⑥．速度不能用或计算，因为只要认为加速度为g，机械能当然守恒，二．探究动能定理某实验小组采用如图4所示的装置“探究动能定理”．图中小车内可放置砝码，实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面，打点计时器的工作频率为50Hz.(1)实验的部分步骤如下：①在小车中放入砝码，把纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细线连接小车和钩码；②将小车停在打点计时器附近，___________

4、___，________________，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一系列点，关闭电源；③改变钩码或小车中砝码的数量，更换纸带，重复②的操作．(2)如图5是某次实验得到的一条纸带，在纸带上选择起始点O及多个计数点A、B、C、D、E、……，可获得各计数点刻度值s，求出对应时刻小车的瞬时速度v，则D点对应的刻度值为sD＝________cm.D点对应的速度大小为vD＝________m/s.(3)下表是某同学在改变钩码或小车中砝码的数量时得到的数据．其中M是小车质量M1与小车中砝码质量m之和

5、，

6、v－v

7、是纸带上某两点的速度的平方差，可以据此计算出动能变化量ΔE；F是钩码所受重力的大小，W是以上两点间F所做的功.次数M/kg

8、v－v

9、/(m2·s－2)ΔE/JF/NW/J10.5000.7600.1900.4900.21020.5001.650.4130.9800.43030.5002.400.6001.4700.63041.0002.401.2002.4501.24051.0002.841.4202.9401.470由上表数据可以看出，W总是大于ΔE，其主要原因是：钩码的重力大于小车

10、实际受到的拉力造成了误差，还有______________________________．OOABC9.5115.712.42OABC【经典例题不容错过】例1.在用落体法验证机械能守恒定律时，某同学按照正确的操作选得纸带如右。其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点.该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离,并记录在图中(单位cm)。⑴这三个数据中不符合有效数字读数要求的是_____,应记作_______cm。⑵该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，已知当地的重力加速度

11、g=9.80m/s2，他用AC段的平均速度作为跟B点对应的物体的即时速度，则该段重锤重力势能的减少量为___________，而动能的增加量为____________，(均保留3位有效数字，重锤质量用m表示).这样验证的系统误差总是使重力势能的减少量___________动能的增加量，原因是_______________________________________________________________。⑶另一位同学根据同一条纸带，同一组数据，也用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，不

12、过他数了一下：从打点计时器打下的第一个点O数起，图中的B是打点计时器打下的第9个点。因此他用vB=gt计算跟B点对应的物体的即时速度，得到动能的增加量为________，这样验证时的系统误差总是使重力势能的减少量_______动能的增加量,原因是______________________________________。例2．某实验小组用如图所示的实验装置和实验器材做“探究动能定理”实验，在实验中，若该小组同学把砂和砂桶的总重力当作小车受到的合外力．(1)为了保证实验结果的误差尽