科學(xué)驗(yàn)證：機(jī)械能守恒定律高一下學(xué)期物理魯科版（2019）必修第二冊

第一章功和機(jī)械能1.5科學(xué)驗(yàn)證：機(jī)械能守恒定律機(jī)械能1機(jī)械能

動(dòng)能重力勢能彈性勢能機(jī)械能機(jī)械能守恒定律2思考？蘋果從樹上落下，忽略空氣阻力，蘋果的動(dòng)能和勢能怎么變化？蘋果的機(jī)械能會(huì)發(fā)生變化嗎？△h

h1h2

機(jī)械能守恒定律

h1h21．下列物體機(jī)械能守恒的是(

)A．在水中下沉的石塊B．被勻速吊起的集裝箱C．在草坪上滾動(dòng)的足球D．在光滑曲面上自由運(yùn)動(dòng)的物體D2.(多選)如圖所示，一輕質(zhì)彈簧一端固定于O點(diǎn)，另一端系一重物，將重物從與懸點(diǎn)O在同一水平高度且彈簧保持原長的A點(diǎn)無初速度地釋放，讓它自由擺下，不計(jì)空氣阻力，在重物從A點(diǎn)擺向最低點(diǎn)B的過程中，下列說法中正確的是(

)A．重物的重力勢能減小 B．重物的動(dòng)能增大C．重物的機(jī)械能不變 D．重物的機(jī)械能減小ABD3.以下四種情境中，物體a機(jī)械能守恒的是(不計(jì)空氣阻力)(

)C4.(多選)如圖所示，下列關(guān)于機(jī)械能是否守恒的判斷正確的是(

)A．甲圖中，物體A將彈簧壓縮的過程中，A和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B．乙圖中，A置于光滑水平面，物體B沿光滑斜面下滑，物體B機(jī)械能守恒C．丙圖中，不計(jì)任何阻力時(shí)A加速下落，B加速上升過程中，A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒D．丁圖中，小球沿水平面做速率不變的圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球的機(jī)械能守恒ACD驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律3測量重物質(zhì)量鐵架臺(tái)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（需要交流電源）紙帶重物天平（非必須）放置砝碼刻度尺實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證機(jī)械能守恒定律重物靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器先接通電源，再釋放紙帶實(shí)驗(yàn)步驟：①使用天平測量重物質(zhì)量②手提紙帶，使重物由靜止開始自由下落③在紙帶上選定零勢能點(diǎn)④計(jì)算紙帶上各點(diǎn)對應(yīng)的重物的動(dòng)能和重力勢能之和天平（非必須）放置砝碼重物靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器先接通電源，再釋放紙帶s1s2s3s4s5AB

零勢能點(diǎn)動(dòng)能：

勢能：h1h2

下落高度誤差分析偶然誤差：系統(tǒng)誤差：①長度測量不準(zhǔn)確②交流電頻率不穩(wěn)定下落時(shí)受到摩擦力和空氣阻力多次測量取平均值減少紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的摩擦力選用體積小、密度大的重物，減小空氣阻力1.利用如圖所示裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)．(1)為驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，需要比較重物下落過程中任意兩點(diǎn)間的________．A．動(dòng)能變化量與勢能變化量B．速度變化量和勢能變化量C．速度變化量和高度變化量(2)除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺(tái)(含鐵夾)、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下列器材中，還必須使用的器材是________．A．已知頻率的交流電源 B．刻度尺C．天平(含砝碼) D．停表AAB2．如圖1所示，用自由落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，若實(shí)驗(yàn)中所用重物的質(zhì)量m＝1kg，實(shí)驗(yàn)后打下點(diǎn)的紙帶如圖2所示，打點(diǎn)間隔為T＝0.02s，則記錄A點(diǎn)時(shí)，重物動(dòng)能Ek＝________J．從A點(diǎn)下落至C點(diǎn)過程重物的重力勢能減小量是______J，要驗(yàn)證從A點(diǎn)下落至C點(diǎn)的過程中機(jī)械能守恒，還必須求出________，在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中，重物質(zhì)量________(選填“是”或“不是”)必須測量的物理量．(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字，g取9.8m/s2)0.09680.231C點(diǎn)重物的動(dòng)能不是3.某同學(xué)利用豎直上拋小球的頻閃照片驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．頻閃儀每隔0.05s閃光一次，圖中所標(biāo)數(shù)據(jù)為實(shí)際距離，小球質(zhì)量m＝0.2kg.(當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭取9.8m/s2，結(jié)果保留三位有效數(shù)字)：(1)從t2到t5時(shí)間內(nèi)，重力勢能增量ΔEp＝________J，動(dòng)能減少量ΔEk

＝________J.(2)在誤差允許的范圍內(nèi)，若ΔEp與ΔEk

近似相等，從而驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律．由上述計(jì)算得ΔEp________ΔEk(選填“>”“<”或“＝”)，造成這種結(jié)果的主要原因是______________________．1.421.46存在空氣阻力<1．把小球放在豎立的彈簧上，并把球往下按至A的位置，如圖甲所示．迅速松手后，球升高至最高位置C(圖丙)，途中經(jīng)過位置B時(shí)彈簧正處于原長(圖乙)．松手后，小球從A到B再到C的過程中，忽略彈簧的質(zhì)量和空氣阻力，下列分析正確的是(

)A．小球處于A位置時(shí)小球的機(jī)械能最小B．小球處于B位置時(shí)小球的機(jī)械能最小C．小球處于C位置時(shí)小球的機(jī)械能最小D．小球處于A、B、C三個(gè)位置時(shí)小球