高中物理跟踪训练20验证机械能守恒定律新人教版必修2

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1、跟踪训练20验证机械能守恒定律基础达标]1．在“验证机械能守恒定律”实验中，纸带将被释放瞬间的四种情况如照片所示，其中最合适的是(　　)【解析】　开始释放时，重锤要靠近打点计时器，纸带应保持竖直方向，故D正确．【答案】　D2．(2016·九江高一检测)在“验证机械能守恒定律”的实验中：(1)下列物理量中需要用工具直接测量的有(　　)A．重物的质量B．重力加速度C．重物下落的高度D．与重物下落高度对应的重物的瞬时速度(2)实验中，如果以为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的h图线应是________，才能合乎实验验证的要求，h图线的斜率等于________的数值．【答案】　(1)C　(

2、2)过原点的倾斜直线　重力加速度g3．在“验证机械能守恒定律”的实验中，某同学实验时，手总是抖动，找不出一条起始点迹清晰的纸带，该同学便选取一段纸带进行测量，如图794所示，A、B、C、D、E、F是以2个计时点为1个计数点，其测量结果是AB＝4.53cm，AC＝10.58cm，AD＝18.17cm，AE＝27.29cm，AF＝37.94cm(g取9.8m/s2)．(1)若重物质量为m，从B到E重力势能减少了多少？(2)从B到E动能增加了多少？(3)试对实验结果进行分析．图794又根据Ek＝mv2有EkB＝×m×1.322J＝0.87mJ，EkE＝×m×2.472J＝3.05mJ，故Δ

3、Ek＝EkE－EkB＝(3.05m－0.87m)J＝2.18mJ.(3)动能增加量为2.18mJ，略小于重力势能减少量，考虑实验误差，在实验误差允许的范围内，动能的增加等于重力势能的减少量，即机械能守恒．【答案】　见解析4．(2016·包头高一检测)在验证机械能守恒定律的实验中，与纸带相连的质量为1kg的重锤自由下落，打出的纸带如图795所示，相邻计数点时间间隔为0.02s，g取9.8m/s2.求：图795(1)打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB＝________m/s(保留两位有效数字)；(2)某同学根据纸带上的O点到B点的数据，计算出物体的动能增加量ΔEk＝0.47J，重力

4、势能减小量ΔEp＝0.48J，经过多次实验均发现ΔEk略小于ΔEp，试分析或解释形成这个现象的原因：_________________________________________________________________________________________.【解析】　(1)vB＝vAC＝＝m/s≈0.97m/s(2)由于重锤下落过程中要克服空气阻力及纸带所受阻力做功，所以下落过程中，重锤的机械能有少量损失，增加的动能总是略小于减少的重力势能．【答案】　(1)0.97　(2)由于要克服空气阻力和纸带所受阻力做功，重锤的机械能略减少[能力提升]5．某同学利用竖直上抛

5、小球的频闪照片验证机械能守恒定律．频闪仪每隔0.05s闪光一次，图796中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表(当地重力加速度取9.8m/s2，小球质量m＝0.2kg，计算结果保留三位有效数字):图796时刻t2t3t4t5速度(m·s－1)4.994.483.98(1)由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5＝________m/s；(2)从t2到t5时间内，重力势能增量ΔEp＝________J，动能减少量ΔEk＝________J；(3)在误差允许的范围内，若ΔEp与ΔEk近似相等，从而验证了机械能守恒定律．由上述计算得ΔEp________ΔEk(选

6、填“＞”“＜”或“＝”)，造成这种结果的主要原因是___________________________________________________________________________________________.(3)ΔEp＜ΔEk，造成这种结果的主要原因是上升过程中存在空气阻力．【答案】　(1)3.48　(2)1.24　1.28　(3)＜　存在空气阻力6．某同学利用如图797甲所示的实验装置验证机械能守恒定律．该同学经正确操作得到打点纸带，在纸带后段每两个计时间隔取一个计数点，依次为1、2、3、4、5、6、7，测量各计数点到第一个打点的距离h，并正确求出打相应

7、点时的速度v.各计数点对应的数据见下表：计数点1234567h(m)0.1240.1940.2790.3800.4970.6300.777v(m/s)1.942.332.733.133.50v2(m2/s2)3.765.437.459.8012.25(1)请在图乙坐标中，描点作出v2－h图线；(2)由图线可知，重锤下落的加速度g′＝________m/s2(保留三位有效数字)；(3)若当地的重力加速度g＝9.8m/s2，根据作出的图线，能粗略验证自由下落的