2019-2020學(xué)年高中物理人教版必修2一課三測(cè)：7.9 實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 含解析

1、祝學(xué)子學(xué)業(yè)有成，取得好成績9實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律記一記驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律知識(shí)體系1個(gè)原理-ekep1個(gè)方法-vn 辨一辨1。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源可用蓄電池(）2實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先閉合打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源開關(guān)，后釋放紙帶（）3本實(shí)驗(yàn)中必須記下重錘開始下落的計(jì)時(shí)點(diǎn)，否則無法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律(）4從理論上講，利用vn，只能近似計(jì)算打第n點(diǎn)時(shí)重錘的瞬時(shí)速度()5實(shí)驗(yàn)結(jié)果總會(huì)出現(xiàn)ekep的情況，這是由實(shí)驗(yàn)的偶然誤差造成的（)6重物下落的高度h,可以用h計(jì)算得出()想一想1。本實(shí)驗(yàn)中為什么主要強(qiáng)調(diào)先打開計(jì)時(shí)器，后釋放重錘？提示：原因有二:其一是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作有個(gè)穩(wěn)定過程，其二是該實(shí)驗(yàn)中需要計(jì)下重錘開始下落的位置點(diǎn)2

2、本實(shí)驗(yàn)中如何正確地選擇所打的紙帶?提示:應(yīng)選點(diǎn)跡清晰,且第1、2點(diǎn)間距小于或等于2 mm的紙帶3本實(shí)驗(yàn)中若出現(xiàn)ekep的情況,可能是什么原因？提示：一是計(jì)算中出現(xiàn)錯(cuò)誤，二是先釋放重錘，后打開計(jì)時(shí)器思考感悟：練一練1.2019福建省普通高中考試如圖所示是“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置,讓質(zhì)量為m的重錘自由下落，打出一條較為理想的紙帶，若a、b、c、d是所選紙帶上依次相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，用刻度尺測(cè)出a、b間距離為h1，b、c間距離為h2,c、d間距離為h3。已知重力加速度為g.（1)裝置中的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源是_（填“a”或“b”)；a交流電源 b直流電源(2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，釋放紙帶和接通電源的合理順序是_（

3、填“a”或“b”);a先釋放紙帶，再接通電源b先接通電源，再釋放紙帶（3）從a到c的下落過程中，重錘的重力勢(shì)能減少量ep_.答案：（1）a（2)b(3）mg（h1h2)22019山東省普通高中考試如圖甲所示為用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置(1)實(shí)驗(yàn)中使用的電源頻率是50 hz,則紙帶上打出的相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為_s.（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩個(gè)限位孔在同一豎直線上，這樣做可以_(選填“消除”“減小”或“增大）紙帶與限位孔之間的摩擦(3）在實(shí)際測(cè)量中,重物減少的重力勢(shì)能通常會(huì)_(選填“略大于”“等于”或“略小于)增加的動(dòng)能（4）實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量為m的重物拖著一條紙帶從靜止開始下落，打

4、點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列清晰的點(diǎn)把重物開始下落時(shí)打出的點(diǎn)標(biāo)為o，然后按先后順序依次選取三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)a、b、c，如圖乙所示通過測(cè)量得到o、a間距離為h1。o、b間距離為h2，o、c間距離為h3。已知相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為t，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。從開始下落到打b點(diǎn)時(shí)，重物減少的重力勢(shì)能為_，打b點(diǎn)時(shí)重物的動(dòng)能為_答案：（1）0.02（2)減小(3）略大于(4)mgh2m232019內(nèi)蒙古自治區(qū)普通高中考試在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中：(1)從下列器材中選出實(shí)驗(yàn)所必要的實(shí)驗(yàn)器材(填寫所選器材前面的序號(hào))_、_、_。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（包括紙帶)毫米刻度尺天平秒表重錘運(yùn)動(dòng)小車(2）把下列實(shí)驗(yàn)步驟按先后

5、順序排列_(填字母）a把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器豎直地夾穩(wěn)在鐵架臺(tái)上b先接通電源,再釋放紙帶c取下紙帶，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)3次d選取理想紙帶，對(duì)幾個(gè)合適的點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量并計(jì)算，看mgh和mv2是否相等e將紙帶的一端固定在重錘上,讓紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器并用手提住,使重錘靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器答案:(1）(2）aebcd42019浦東新區(qū)普通高中考試如圖為“用dis研究機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，將一傳感器先后分別固定在豎直板上的d、c和b三點(diǎn)，最低點(diǎn)d作為零勢(shì)能點(diǎn)逐次將擺錘從a點(diǎn)自由釋放,分別測(cè)出擺錘經(jīng)過d、c和b點(diǎn)時(shí)的速度（1)實(shí)驗(yàn)中使用的傳感器是_傳感器（2）已知擺錘的直徑為d，由傳感器測(cè)出擺錘通過傳感器時(shí)的擋光時(shí)間為t，則擺

6、錘經(jīng)過傳感器時(shí)的速度大小為_答案：(1)光電門(2)要點(diǎn)一 實(shí)驗(yàn)原理與操作1如圖為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖現(xiàn)有的器材為：帶鐵夾的鐵架臺(tái)、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、帶鐵夾的重錘、天平回答下列問題：(1）為完成此實(shí)驗(yàn)，除了所給的器材外，還需要的器材有_（填入正確選項(xiàng)前的字母)a米尺b秒表c012 v的直流電源d012 v的交流電源(2）下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟:a按照?qǐng)D示的裝置安裝器材b將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的“直流輸出”上c用天平測(cè)出重錘的質(zhì)量d先接通電源，后釋放紙帶，打出一條紙帶e測(cè)量紙帶上某些點(diǎn)間的距離f根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢(shì)能是否等于增加的動(dòng)能其中操作不當(dāng)?shù)?/p>

7、步驟是_(3)實(shí)驗(yàn)中誤差產(chǎn)生的原因有_(寫出兩個(gè)原因)（4）利用這個(gè)裝置也可以測(cè)量重錘下落的加速度a的數(shù)值根據(jù)打出的紙帶,選取紙帶上連續(xù)的五個(gè)點(diǎn)a、b、c、d、e，測(cè)出各點(diǎn)之間的距離如圖所示使用交流電源的頻率為f,則計(jì)算重錘下落的加速度的表達(dá)式a_.（用x1、x2、x3、x4及f表示)解析：(1)為完成此實(shí)驗(yàn),除了所給的器材外，測(cè)量需要米尺，電源需要012 v的交流電源（2）其中操作不當(dāng)?shù)牟襟E是將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的“直流輸出”上，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需要交流電源(3）紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間有摩擦以及空氣阻力;用米尺測(cè)量紙帶上某些點(diǎn)的距離時(shí)會(huì)產(chǎn)生讀數(shù)誤差(4）由xat2得:a答案:（1)ad(2）b（3）

8、紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間有摩擦以及空氣阻力；用米尺測(cè)量紙帶上點(diǎn)的位置時(shí)讀數(shù)有誤差；計(jì)算勢(shì)能變化時(shí)，選取初、末兩點(diǎn)距離過近；交流電源頻率不確定（任選兩個(gè)作答)(4）2某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，進(jìn)行了如下的操作:a取下紙帶，挑選點(diǎn)跡清晰的紙帶,記下起始點(diǎn)o，在距離o點(diǎn)較遠(yuǎn)處選擇連續(xù)幾個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)（或計(jì)時(shí)點(diǎn)）b用天平稱出重物和夾子的質(zhì)量c計(jì)算出ghn和v2n，看兩者是否相等d固定好打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，將連著重物的紙帶穿過限位孔，用手提住，讓重物盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器e先接通電源，后松開紙帶，開始打點(diǎn)并如此重復(fù)多次,以得到幾條打點(diǎn)紙帶f測(cè)出各點(diǎn)到o點(diǎn)的距離，即得到重物下落的高度,并計(jì)算出各點(diǎn)的速度

9、值在以上的操作中不必要的是_；然后將必要的操作進(jìn)行正確的排序_解析：因本實(shí)驗(yàn)是通過比較重力勢(shì)能的減少量ep是否等于動(dòng)能的增加量ek來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的,不需要知道動(dòng)能的具體數(shù)值，因而不需要測(cè)出重物和夾子的質(zhì)量，故步驟b是不必要的根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理以及操作分析可知,正確的操作順序?yàn)閐eafc。答案：bdeafc要點(diǎn)二 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理3.某同學(xué)用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，其中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源為交流電源，可以使用的頻率有20 hz、30 hz和40 hz,打出紙帶的一部分如圖乙所示該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中沒有記錄交流電的頻率f，需要用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和其他條件進(jìn)行推算(1）若從打出的紙帶可判定重物勻加速下落，

10、利用f和圖乙中給出的物理量可以寫出:在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出b點(diǎn)時(shí),重物下落的速度大小為_，打出c點(diǎn)時(shí)重物下落的速度大小為_，重物下落的加速度大小為_(2)已測(cè)得x18。89 cm,x29.50 cm，x310。10 cm;當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮?.80 m/s2,實(shí)驗(yàn)中重物受到的平均阻力大小約為其重力的1。由此推算出f為_hz。解析：(1)兩點(diǎn)間時(shí)間間隔為t，vb，同理vc,重物下落的加速度的大小為a.（2)據(jù)mg0.01 mgma和a，代入數(shù)據(jù)可得f為40 hz.答案:（1)(2）404在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,使質(zhì)量為m1.00 kg的重物自由下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列的點(diǎn)

11、，選取一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶如圖所示o為第一個(gè)點(diǎn),a、b、c為從合適位置開始選取連續(xù)點(diǎn)中的三個(gè)點(diǎn)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02 s打一個(gè)點(diǎn),當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間取9.80 m/s2，那么:(1）根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù)，應(yīng)取圖中o點(diǎn)到_點(diǎn)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律；（2)從o點(diǎn)到(1)問中所取的點(diǎn)，重物重力勢(shì)能的減少量ep_j，動(dòng)能增加量ek_j；(結(jié)果取三位有效數(shù)字）（3）若測(cè)出紙帶上所有各點(diǎn)到o點(diǎn)之間的距離，根據(jù)紙帶算出各點(diǎn)的速度v及物體下落的高度h,則以為縱軸、以h為橫軸畫出的圖象是圖中的_解析：(1)根據(jù)題中所給數(shù)據(jù)可以看出，a、b、c為選取的連續(xù)點(diǎn)中的三個(gè)點(diǎn)，顯然只有b點(diǎn)的速度由vb可以求出，其余兩

12、點(diǎn)的速度不能直接求出，而且o、b之間的距離已知,所以應(yīng)選o點(diǎn)到b點(diǎn)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律(2)epmghb1.009。819。20102 j1。88 jvbm/s1。92 m/sekmv1。001。922 j1。84 j.（3）由mghmv2得gh，故a項(xiàng)正確答案：(1)b(2）1。881.84（3）a52019巴州高一檢測(cè)如圖是利用重物自由下落驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置(1）在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，沒有必要進(jìn)行的操作是_a用天平測(cè)重物的質(zhì)量b用秒表測(cè)重物下落的時(shí)間c用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄重物下落的信息d用紙帶記錄測(cè)量重物下落的高度(2)該實(shí)驗(yàn)所用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50 hz，a、b、c為

13、紙帶中選取的三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),每兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出，則每兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔t_s,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打下計(jì)數(shù)點(diǎn)b時(shí)，物體的下落速度為vb_m/s。（小數(shù)點(diǎn)后保留兩位數(shù)字）(3)由于該實(shí)驗(yàn)中存在阻力做功，所以實(shí)驗(yàn)測(cè)得的重物的重力勢(shì)能的減少量_（選填“”、“或“)動(dòng)能的增加量解析：(1）因?yàn)槭潜容^mgh、mv2的大小關(guān)系，故m可約去比較，不需要測(cè)出重物的質(zhì)量,故a項(xiàng)錯(cuò)誤可以通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器計(jì)算時(shí)間,不需要秒表,故b項(xiàng)錯(cuò)誤用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以記錄重物下落的時(shí)間和高度，故c項(xiàng)正確用紙帶記錄測(cè)量重物下落的高度,故d項(xiàng)正確（2)每兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出，則每兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔t0.1 s根據(jù)

14、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律中間時(shí)刻速度等于這段時(shí)間中的平均速度得vb2.36 m/s.(3）由于紙帶通過時(shí)受到較大的阻力和重物受到的空氣阻力，重力勢(shì)能有相當(dāng)一部分轉(zhuǎn)化為摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能，所以重力勢(shì)能的減少量明顯大于動(dòng)能的增加量答案：（1)ab（2）0。12.36（3)基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)1.在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，關(guān)于重錘的選擇，下列說法正確的是 ()a選擇的重錘的體積越小越好b應(yīng)選用質(zhì)量較小的重錘，使重錘的慣性小一些c應(yīng)選用體積和質(zhì)量都較小的重錘d選擇的重錘體積應(yīng)小一些，質(zhì)量盡量地大一些解析:選擇重錘時(shí)既要考慮減小空氣阻力，又要考慮實(shí)驗(yàn)的方便、可操作,故d項(xiàng)正確答案：d2某同學(xué)做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的

15、實(shí)驗(yàn)時(shí)，從打出的一條紙帶中選取了清晰的點(diǎn)進(jìn)行研究，根據(jù)所學(xué)的知識(shí)計(jì)算出打2、3兩計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)紙帶的瞬時(shí)速度，并用v2、v3表示，用刻度尺測(cè)量出2、3兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離，用h23表示驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的關(guān)系式應(yīng)為(）agh23vv bgh23vvcv3v2at dvv2gh23解析：23的過程,ep減mgh23，ek增mvmv，所以需驗(yàn)證的表達(dá)式為mgh23mvmv,即gh23vv，b項(xiàng)正確答案:b3用如圖所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，由于電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器兩限位孔不在同一豎直線上，使紙帶通過時(shí)受到較大的阻力，這樣實(shí)驗(yàn)造成的結(jié)果是（）a重力勢(shì)能的減少量明顯大于動(dòng)能的增加量b重力勢(shì)能的減少量明顯小于動(dòng)能的增

16、加量c重力勢(shì)能的減少量等于動(dòng)能的增加量d以上幾種情況都有可能解析：由于重物下落時(shí)要克服阻力做功，重物減少的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為重物的動(dòng)能和系統(tǒng)的內(nèi)能,故重力勢(shì)能的減小量大于動(dòng)能的增加量，a項(xiàng)正確，b、c、d三項(xiàng)錯(cuò)誤答案：a4做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，一同學(xué)分析得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是重錘重力勢(shì)能的減少量小于動(dòng)能的增加量下列對(duì)造成該實(shí)驗(yàn)結(jié)果的原因分析正確的是(）a空氣對(duì)重錘的阻力和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)紙帶的阻力b選用重錘的質(zhì)量過大c交流電源的頻率大于50 hzd交流電源的頻率小于50 hz解析:在重錘下落過程中,重錘需克服空氣的阻力及打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)紙帶的阻力做功,重錘減少的重力勢(shì)能在克服阻力做功的過程中消耗掉一

17、部分，因此重錘減少的重力勢(shì)能總是大于重錘增加的動(dòng)能,a項(xiàng)錯(cuò)誤；“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)結(jié)論與重錘的質(zhì)量無關(guān)，b項(xiàng)錯(cuò)誤；若交流電的頻率f50 hz，由于速度值仍按頻率為50 hz計(jì)算，頻率的計(jì)算值比實(shí)際值偏大，周期值偏小，算得的速度值偏大，動(dòng)能值也就偏大，則可能出現(xiàn)ekep的結(jié)果，c項(xiàng)錯(cuò)誤,d項(xiàng)正確答案：d5在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”在實(shí)驗(yàn)中，通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到的紙帶如圖所示，在紙帶上選取了06的計(jì)數(shù)點(diǎn)，并用刻度尺依次測(cè)量出了相鄰兩點(diǎn)之間的距離則下列選項(xiàng)正確的是()a紙帶中第一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度必須為零b可將計(jì)數(shù)點(diǎn)15的瞬時(shí)速度利用平均速度直接求出c由于0、6兩計(jì)數(shù)點(diǎn)為紙帶的端點(diǎn)，因此不能計(jì)算出這兩

18、點(diǎn)的速度d由題中的數(shù)據(jù)計(jì)算出的加速度應(yīng)為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣冉馕?在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，計(jì)數(shù)點(diǎn)可以任意選擇,沒必要必須從速度為零的起點(diǎn)開始,a項(xiàng)錯(cuò)誤;計(jì)算瞬時(shí)速度是利用平均速度等于中間時(shí)刻的瞬間速度求出的，b項(xiàng)正確；根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可將0、6兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度計(jì)算出來,c項(xiàng)錯(cuò)誤；由題中的數(shù)據(jù)計(jì)算出的加速度已包含了空氣阻力的影響,d項(xiàng)錯(cuò)誤答案:b62019山西運(yùn)城河?xùn)|一中期末考試在用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中(重力加速度取g9。8 m/s2)：（1)運(yùn)用公式mgh對(duì)實(shí)驗(yàn)條件的要求是_，打點(diǎn)時(shí)間間隔為0。02 s，為此,所選擇的紙帶第1、2兩點(diǎn)間的距離應(yīng)接近_(2)若實(shí)驗(yàn)中所用重錘的質(zhì)量m

19、1 kg,打點(diǎn)紙帶如圖所示，打點(diǎn)時(shí)間間隔為0。02 s,則記錄b點(diǎn)時(shí)，重錘速度vb_，重錘動(dòng)能ek_，從開始下落起至b點(diǎn)重錘的重力勢(shì)能減少量是_，由此可得出的結(jié)論是_解析：(1）重錘自由下落時(shí)，在0.02 s內(nèi)的位移大小應(yīng)為hgt29。8（0.02)2 m2 mm。（2)vbm/s0.59 m/s，此時(shí)重錘的動(dòng)能為ekmv10.592 j0.17 j,重錘的重力勢(shì)能減少量為epmgh19。817。6103 j0.17 j.答案:(1）打第1個(gè)點(diǎn)時(shí)重錘的初速度為零2 mm（2）0.59 m/s0。17 j0.17 j機(jī)械能守恒72019陜西寶雞中學(xué)期末考試曉宇利用“自由落體”的方法驗(yàn)證了機(jī)械能守

20、恒定律,他進(jìn)行了多次操作打出了四條不同的紙帶,經(jīng)過測(cè)量可知紙帶a、紙帶b、紙帶c、紙帶d前兩點(diǎn)之間的距離分別為0。185 cm、0.192 cm、0。265 cm、0。195 cm.已知低壓交流電源的頻率為50 hz、重錘的為1.00 kg、重力加速度取g9。80 m/s2?；卮鹣铝袉栴}：（1）上述的四條紙帶中有一條在操作過程中存在明顯的問題,該紙帶為_；（2）按照測(cè)量的要求從其中選出一條合適的紙帶，并選取點(diǎn)跡清晰的計(jì)時(shí)點(diǎn)，用刻度尺測(cè)出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖所示，分析知紙帶的_(選填“左或“右”)端與重錘相連；（3）由圖中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求解打計(jì)時(shí)點(diǎn)2時(shí)，重錘下落的速度為_;（4）重錘由計(jì)時(shí)點(diǎn)0下降到計(jì)時(shí)點(diǎn)

21、2的過程中，重錘的重力勢(shì)能的減少量ep為_,重錘的動(dòng)能的增加量ek為_，由計(jì)算分析可知ep_ek(選填“”、“”或“0。20 cm,說明他操作時(shí)先釋放了紙帶,后接通了電源，致使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打第一個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)時(shí)，重錘的速度并不為零；(2）因重錘做自由落體運(yùn)動(dòng)，開始記錄時(shí)計(jì)時(shí)點(diǎn)間距小，所以紙帶的左端與重錘相連;（3）重錘的速度v2，代入數(shù)據(jù)可得v20。98 m/s；（4）從計(jì)時(shí)點(diǎn)0到計(jì)時(shí)點(diǎn)2的過程中，重力勢(shì)能的減少量epmgx020。49 j，動(dòng)能的增加量ekmv0.48 j，由以上計(jì)算知，epek,這是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中有摩擦力和空氣阻力等阻力的存在，重錘要克服阻力做功而損失機(jī)械能；(5）在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)

22、機(jī)械能守恒答案：（1)紙帶c(2）左(3）0。98 m/s（4)0.49 j0.48 j實(shí)驗(yàn)中存在摩擦力和空氣阻力，重錘克服阻力做功損失機(jī)械能(5)在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)機(jī)械能守恒82019吉林長春市實(shí)驗(yàn)中學(xué)期末考試某學(xué)校的物理興趣實(shí)驗(yàn)小組在探究機(jī)械能守恒定律時(shí),進(jìn)行了如下的操作：a按照?qǐng)D甲所示的裝置，組裝實(shí)驗(yàn)器材b將連著重物的紙帶穿過限位孔，用手提住，讓重物盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器c先接通電源，后松開紙帶，開始打點(diǎn)并如此重復(fù)多次,以得到幾條打點(diǎn)紙帶d從打下的紙帶中挑選一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，記下起始點(diǎn)o，在距離o點(diǎn)較遠(yuǎn)處連續(xù)選擇幾個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)（或計(jì)時(shí)點(diǎn))e測(cè)出各點(diǎn)到o點(diǎn)的距離，即得到重物下落的高度，并計(jì)算出

23、各點(diǎn)的速度值f計(jì)算出ghn和v進(jìn)行比較，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論（已知低壓交流電源的頻率為50 hz，重力加速度為g9。80 m/s2)根據(jù)以上操作回答下列問題：(1)圖乙中的o點(diǎn)為第一個(gè)點(diǎn)跡清晰的計(jì)時(shí)點(diǎn)，且以后每隔一個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)選取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，圖中的數(shù)據(jù)分別為a、b、c、d到o點(diǎn)的距離，如果選取b點(diǎn)進(jìn)行分析，則重物的重力勢(shì)能減少了_j，動(dòng)能增加了_j（重物的質(zhì)量用m表示）（2）重物動(dòng)能的增加量_(“略大于”或“略小于”）重力勢(shì)能的減少量,出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因是_（3)由以上的數(shù)據(jù)得出的結(jié)論為_.解析：（1）重力勢(shì)能的減少量為epmghobm9。800.195 0 j1。911m j，重物在打b點(diǎn)時(shí)的速度為vb1

24、.944 m/s，所以重物開始下落到打b點(diǎn)時(shí)增加的動(dòng)能為ekmv1。89m j;（2)ek略小于ep，由于空氣阻力和限位孔的摩擦阻力做功，將部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為了內(nèi)能；(3）從以上計(jì)算的數(shù)據(jù)得出：在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)重物減少的重力勢(shì)能等于其增加的動(dòng)能，即機(jī)械能守恒答案：(1）1.911m1。89m(2）略小于空氣阻力和限位孔的摩擦阻力做功(3）在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)重物減少的重力勢(shì)能等于其增加的功能,即機(jī)械能守恒9某學(xué)校實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒(1)實(shí)驗(yàn)前先調(diào)整氣墊導(dǎo)軌底座使之水平;(2）利用游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光條的寬度為d，實(shí)驗(yàn)時(shí)將滑塊從圖示位置由靜止釋

25、放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門的時(shí)間為t，那么，在本次實(shí)驗(yàn)中還需要測(cè)量的物理量有鉤碼的質(zhì)量m、_和_(文字說明并用相應(yīng)的字母表示）；（3)本實(shí)驗(yàn)通過比較_和_（用測(cè)量的物理量符號(hào)表示)在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等,就可以驗(yàn)證系統(tǒng)的機(jī)械能守恒解析:(2）由于遮光條通過光電門的時(shí)間極短，因此可以利用平均速度來代替瞬時(shí)速度，因此滑塊經(jīng)過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度為v，此外還需要知道滑塊上遮光條的初始位置到光電門的距離s，計(jì)算動(dòng)能需要知道滑塊的質(zhì)量m，故還需要測(cè)量m。（3）以鉤碼和滑塊（包括遮光條）所組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，其重力勢(shì)能的減小量為mgs，系統(tǒng)動(dòng)能的增量為(mm）2。因此只要比較二者是否相等，即

26、可驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒答案：(2）滑塊上遮光條的初始位置到光電門的距離s滑塊（包含遮光條)的質(zhì)量m（3)mgs（mm）2能力達(dá)標(biāo)10.2019山西現(xiàn)代雙語學(xué)校期末考試某研究性學(xué)習(xí)小組利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示在氣墊導(dǎo)軌上相隔一定距離的兩處安裝兩個(gè)光電傳感器a、b，滑塊p上固定一遮光條，若光線被遮光條遮擋，光電傳感器會(huì)輸出高電壓,兩光電傳感器采集數(shù)據(jù)后與計(jì)算機(jī)相連滑塊p在細(xì)線的牽引下向左加速運(yùn)動(dòng)，遮光條經(jīng)過光電傳感器a、b時(shí)，通過計(jì)算機(jī)可以得到如圖乙所示的電壓u隨時(shí)間t變化的圖象(1)實(shí)驗(yàn)前,接通氣源，將滑塊(不掛鉤碼)置于氣墊導(dǎo)軌上，輕推滑塊,當(dāng)圖乙中的t1_（選填“”“”或“”)t2時(shí),說明氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)水平（2)用游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光條寬度為d，測(cè)量結(jié)果如圖丙所示，則d_mm.（3)滑塊p用細(xì)線跨過氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與鉤碼q相連，鉤碼q的質(zhì)量為m.將滑塊p由圖甲所示位置釋放，通過計(jì)算機(jī)得到的圖象如圖乙所示,若t1、t2和d已知，要驗(yàn)證滑塊p和鉤碼q組成的系