2016-2017学年人教版必修27.9实验验证机械能守恒定律作业2.doc

PAGE  PAGE - 5 - 7.9 实验 验证机械能守恒定律 作业 1．在用自由落体验证机械能守恒的实验中，用如图所示的装置打出一条纸带。在纸带上选取某两点，测量并计算出两点间动能的增量ΔEk和重力势能的减小量ΔEp。一般实验的结果总是ΔEk________ΔEp(填“”、“＝”或“”)，产生这一结果的原因是______________________。 答案：　有阻力或有摩擦 2．用落体运动验证机械能守恒定律的实验． 为进行该实验，备有下列器材可供选择：A铁架台、B(电磁)打点计时器、C复写纸片、D纸带、E低压直流电、F天平、G秒表、H导线、I重锤．其中不必要的器材是________________________(填对应的字母)．缺少的器材是______________________。 答案：E　F　G　刻度尺　低压交流电 3．在利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中： (1)打点计时器所接交流电的频率为50Hz，甲、乙两条实验纸带??图所示，应选________纸带好。 (2)若通过测量纸带上某两点间距离计算某时刻的瞬时速度，进而验证机械能守恒定律。现已测得2、4两点间距离为s1,0、3两点间距离为s2，打点周期为T，为了验证0、3两点间机械能守恒，则s1、s2和T应满足的关系为________。 答案：(1)甲　(2)T2＝eq \f(s\o\al(2,1),8gs2) 解析：(1)由于甲图中1、2两点间的距离(1.9mm)接近于2mm，故选甲图。 (2)mgs2＝eq \f(1,2)mv2　v＝eq \f(s1,2T)得T2＝eq \f(s\o\al(2,1),8gs2) 4．在“验证机械能守恒定律”的实验中： (1)供实验选择的重物有以下四个，应选择：(　　) A．质量为10g的砝码 B．质量为200g的木球 C．质量为50g的塑料球 D．质量为200g的铁球 (2)下列叙述正确的是(　　) A．实验中应用秒表测出重物下落的时间 B．可用自由落体运动的规律计算重物的瞬时速度 C．因为是通过比较eq \f(mv2,2)和mgh是否相等验证机械能是否守恒，故不需要测量重物的质量 D．释放重物前应手提纸带的上端，使纸带竖直通过限位孔 (3)质量m＝1kg的物体自由下落，得到如图所示的纸带，相邻计数点间的时间间隔为0.04s，那么从打点计时器打下起点O到打下B点的过程中， 物体重力势能的减少量Ep＝________J，此过程中物体动能的增加量Ek＝________J。(g＝9.8m/s2，保留三位有效数字) 答案：(1)D　(2)CD　(3)2.28　2.26 5．图中甲、乙两图都是利用“验证机械能守恒定律”的实验测量当地的重力加速度g值的装置示意图。已知打点计时器的打点频率为50Hz。 这两图相比较，用哪个图所示的装置实验较好？简单说明理由。 答案：用甲图所示的装置实验较好。因为用夹子固定，可以避免乙图由于手的抖动而造成纸带上的第1个点迹被拖长和位置不确定的现象。另外由于用夹子固定纸带，便于纸带调整到竖直方向，以避免纸带与打点计时器(限位孔)之间产生较大的摩擦，而乙图中用手握住纸带，难于做到这一点。 6．如图(a)中，悬点正下方P点处放有水平放置炽热的电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动。在地面上放上白纸，上面覆盖着复写纸，当小球落在复写纸上时，会在下面白纸上留下痕迹。用重垂线确定出A、B点的投影点N、M。重复实验10次(小球每一次都从同一点由静止释放)球的落点痕迹如图(b)所示，图中米尺水平放置，零刻度线与M点对齐。用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2，算出A、B两点的竖直距离，再量出M、C之间的距离x，即可验证机械能守恒定律，已知重力加速度为g，小球的质量为m。 (1)根据图(b)可以确定小球平抛时的水平射程为________cm。 (2)用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v0＝________。 (3)用测出的物理量表示出小球从A 到B过程中，重力势能的减少量ΔEp＝________，动能的增加量ΔEk＝________。 答案：(1)65.0　(2)xeq \r(\f(g,2h2))　(3)mg(h1－h2)　eq \f(mgx2,4h2) 7．如图甲所示，用包有白纸的质量为1.00kg的圆柱棒替代纸带和重物，蘸有颜料的毛笔固定在电动机上并随之转动，使之替代打点计时器。当烧断悬挂圆柱棒的线后，圆柱棒竖直自由下落，毛笔就在圆柱棒表面的纸上画出记号，如图乙所示，设毛笔接触棒时不影响棒的运动。测得记号之间的距离依次为26.0mm、42.0mm、58.0mm、74.0mm、90.0mm、106.0m