34_第6讲　实验：验证机械能守恒定律.docx

第6讲　实验：验证机械能守恒定律基础巩固1.(2016北京朝阳期中,16,12分)如图1所示,是利用自由落体运动进行“验证机械能守恒定律”的实验。所用的打点计时器通以50 Hz的交流电。图1图2(1)甲同学按照正确的实验步骤操作后,选出一条纸带如图2所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点,A、B、C为三个计数点,用刻度尺测得OA=12.41 cm,OB=18.60 cm,OC=27.21 cm,在计数点A和B、B和C之间还各有一个点。已知重物的质量为1.00 kg,取g =9.80 m/s2 。在OB段运动过程中,重物重力势能的减少量ΔEp=　J;重物的动能增加量ΔEk=　J(结果均保留三位有效数字)。?(2)该实验没有考虑各种阻力的影响,这属于本实验的　误差(选填“偶然”或“系统”)。由此看,甲同学数据处理的结果比较合理的应当是ΔEp　ΔEk(选填“大于”、“等于”或“小于”)。?(3)乙同学想利用该实验装置测定当地的重力加速度。他打出了一条纸带后,利用纸带测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h,算出了各计数点对应的速度v,以h为横轴,以v2为纵轴画出了如图3所示的图线。由于图线没有过原点,他又检查了几遍,发现测量和计算都没有出现问题,其原因可能是　。乙同学测出该图线的斜率为k,如果不计一切阻力,则当地的重力加速度g 　 k(选填“大于”、“等于”或“小于”)。?图3(4)丙同学利用该实验装置又做了其他探究实验,分别打出了4条纸带①、②、③、④,其中只有一条是做“验证机械能守恒定律”的实验时打出的。为了找出该纸带,丙同学在每条纸带上取了点迹清晰的、连续的4个点,用刻度尺测出相邻两个点间的距离依次为x1、x2、x3。请你根据下列x1、x2、x3的测量结果确定该纸带为　。(取g =9.80 m/s2)?①6.05 cm,6.10 cm,6.06 cm②4.96 cm,5.35 cm,5.74 cm③4.12 cm,4.51 cm,5.30 cm ④6.10 cm,6.58 cm,7.06 cm2.[2016北京西城一模,21(2)]如图1所示,将打点计时器固定在铁架台上,用重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置可“验证机械能守恒定律”。图1①已准备的器材有:打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物,此外还必需的器材是　(只有一个选项符合要求,填选项前的符号)。?A.直流电源、天平及砝码B.直流电源、刻度尺C.交流电源、天平及砝码D.交流电源、刻度尺②安装好实验装置,正确进行实验操作,从打出的纸带中选出符合要求的纸带,如图2所示(其中一段纸带图中未画出)。图中O点为打出的起始点,且速度为零。选取在纸带上连续打出的点A、B、C、D、E、F、G作为计数点。其中测出D、E、F点距起始点O的距离如图2所示。已知打点计时器打点周期为T=0.02 s。由此可计算出打E点时重物的瞬时速度vE=　m/s(结果保留三位有效数字)。?图2③若已知当地重力加速度为g,代入图2中所测的数据进行计算,并将与　进行比较(用题中所给字母表示),即可在误差范围内验证,从O点到E 点的过程中机械能是否守恒。?④ 某同学进行数据处理时不慎将纸带前半部分损坏,找不到打出的起始点O了,如图3所示。于是他利用剩余的纸带进行如下的测量:以A点为起点,测量各点到A点的距离h,计算出重物下落到各点的速度v,并作出v2-h图像。图4中给出了a、b、c三条直线,他作出的图像应该是图线　;由图像得出,A点到起始点O的距离为　cm(结果保留三位有效数字)。?图3图4⑤某同学在家里做“验证机械能守恒定律”的实验,他设计的实验装置如图5所示,用细线的一端系住一个较重的小铁锁(可看成质点),另一端缠系在一支笔上,将笔放在水平桌面的边上,用较重的书压住。将铁锁拉至与桌面等高处(细线拉直),然后自由释放。在笔的正下方某合适位置放一小刀,铁锁经过时,细线立即被割断,铁锁继续向前运动,落在水平地面上。测得水平桌面高度为h,笔到铁锁的距离为l,笔到铁锁落地的水平距离为s。若满足s2=　(用l、h表示),即可验证铁锁从释放至运动到笔的正下方的过程中机械能守恒。?图5综合提能1.(2016北京朝阳期中,16,12分)如图1所示,是利用自由落体运动进行“验证机械能守恒定律”的实验。所用的打点计时器通以50 Hz的交流电。图1图2(1)甲同学按照正确的实验步骤操作后,选出一条纸带如图2所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点,A、B、C为三个计数点,用刻度尺测得OA=12.41 cm,OB=18.60 cm,OC=27.21 cm,在计数点A和B、B和C之间还各有一个点。已知重物的质量为1.00 kg,取g =9.80 m/s2 。在OB段运动过程中,重物重力势能的减