高考物理一轮复习第5章功能关系和机械能实验六验证机械能守恒定律习题.doc

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1、实验六验证机械能守恒定律d⅛⅛⅜⅞Jg基1©I自主梳理一、基本实验要求1实验目的验证机械能守恒定律.2.实验原理通过实验，求出做自由落体运动物体的重力势能的减少量和相应过程动能的增加量，若二者相等，说明机械能守恒，从而验证机械能守恒定律.3.实验器材(附铁夹)、导线两打点计时器、电源、纸带、复写纸、重物、刻度尺、铁架台根.4.实验步骤(1)根据实验原理图安装仪器.(2)将纸带固定在重物上，让纸带穿过打点计时器的限位孔.(3)用手提着纸带，让重物靠近打点计时器并处于静止状态，然后接通电源，松开纸带，让重物自由落下，纸带上打下一系列小点.12⑷从几条打下点的纸带中挑选出点迹清晰的纸带进

2、行测量，△E<=2mv，AE>(5)计算对比ΔE与△氐2.实验结论在误差允许的范围内，自由落体运动过程机械能守恒.二、规律方法总结1误差分析(1)测量误差：减小测量误差的方法，一是测下落距离时都从0点量起，一次将各打点对应下落高度测量完，二是多测几次取平均值.(2)系统误差：由于重物和纸带下落过程中要克服阻力做功，故动能的增加量△1E<=qmV必定稍小于重力势能的减少量ΔEP=mgh,改进办法是调整器材的安装，尽可能地减小阻力.2.注意事项(1)打点计时器要竖直：安装打点计时器时要竖直架稳，使其两限位孔在同一竖直平面内，以减少摩擦阻力.(2)重物应选用质量大、体积小、密度大的材料.

3、(3)应先接通电源，让打点计时器正常工作，后松开纸带让重物下落.dn+1—dn—1⑷测长度，算速度：某时刻的瞬时速度的计算应用Vn=———,不能用Vn=.2gd1或Vn=gt来计算.2.验证方案12方案一：利用起点和第n点：验证ghn=2Vn.一11方案二：任取较远两点A、B:验证ghAB=2vB—孑応監蠢漏鑼•达标检测I1.在“验证机械能守恒定律”的实验中，下列物理量需要用工具直接测量的有（）A重锤的质量B.重力加速度C重锤下落的高度D与重锤下落高度对应的瞬时速度解析：由机械能守恒定律列方程，等式两边都有质量可消去，选项A错误；只要测重锤下落高度，计算出对应点的瞬时速度即可，故选

4、项C正确，选项D错误；重力加速度在本实验中作为已知量，不需测量，故选项B错误.答案：C2.（2020•郴州模拟）如图所示为“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图.现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平.回答下列问题：（1）（多选）为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有（填入正确选项前的字母）．A米尺B.秒表CO〜12V的直流电源D.O〜12V的交流电源（2）实验中误差产生的原因有（写出两个原因）．解析：（1）需要米尺来测量纸带上的点之间的距离，电磁打点计时器需用交流电源，故A、D正确.（2）①纸带与电磁打点计时器之间存在摩擦力；②测量两点之间距

5、离时的读数有误差；③计算势能变化时，选取的两点距离过近；④交流电源频率不稳定（选取两个原因即可）．答案：（I）AD⑵见解析1.有4条用打点计时器（所用交流电频率均为50HZ）打出的纸带A、B、CD,其中一条是做“验证机械能守恒定律”实验时打出的．为找出该纸带，某同学在每条纸带上选取了点迹清晰的、连续的4个点，用刻度尺测出相邻两个点间的距离依次为XI、X2、X3.请你根据下列XI、X2、X3的测量结果确定该纸带为（已知当地的重力加速度为9.791m/S2)．A．61.0mm,65.8mm,70.7mmB．41.2mm,45.1mm,53.0mmC．49.6mm,53.5mm,57.3

6、mmD．60.5mm,61.0mm,60.0mm解析：由于验证机械能守恒是采用重锤的自由落体运动实现，所以相邻的0.02S内的位移增加量为Δx=gT2=9.791×0.022m≈3.9mm,可知C正确.答案：C1.（2020•孝感模拟）在进行“验证机械能守恒定律”的实验中:7∏2L∣图甲图乙（1）两实验小组同学分别采用了如图甲和乙所示的装置，采用两种不同的实验方案进行实验.①在图甲中，下落物体应选择密度（填“大”或“小”）的重物；在图乙中，两个重物的质量关系是m_m（填“>”“=”或）；②采用图乙的方案进行实验，还需要的实验器材有交流电源，刻度尺和③比较两种实验方案，你认为图（填“

7、甲”或“乙”）所示实验方案更合理，理由是（2）有一同学采用了图甲所示的方案，选出一条纸带如图丙所示，其中O点为起始点，A、B、C为三个计数点，打点计时器通以50HZ交流电，在计数点A和B之间、B和C之间还各有一个点，重物的质量为0.5kg,g取9.8m∕s2.根据以上数据，打B点时重物的重力势能比开始下落时减少了J,这时它的动能是J,根据上面这两个数据你能得到的结论是结果均保留三位有效数字）.解析：(1)①为了减小空气阻力的影响，选择体积小、密度大的重物；在题图乙中，