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- 机械能守恒定律及其条件
- 机械能守恒定律的应用
- + 实验:验证机械能守恒定律
- 验证机械能守恒定律的实验目的、原理与器材
- 验证机械能守恒定律的实验步骤与数据处理
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某学习小组利用如图1所示的装置验证机械能守恒

(1)下列实验器材中,不必要的是_____ ;
A.刻度尺 B.交流电源 C.秒表
(2)实验中,小白先接通电源,再释放重物,得到如图2所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点0的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g。打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打0点到打B点的过程中,重物的重力势能减少量ΔEp=__________动能增加量ΔEk=_________;
(3)小白同学通过比较得到,在误差允许范围内ΔEp与ΔEk近似相等他又在纸带选取多个计数点。测量它们到起始点0的距离;计算出各计数点对应的速度v,画出v2—h图像,则该图像斜率的物理意义是_________;
(4)小白同学又从纸带上读出计数点B到起始点O的时间t,根据v=gt,计算出动能的变化ΔEk',则ΔEk'、ΔEp、ΔEk的大小关系是__________。
A. ΔEp>ΔEk>ΔEk'
B. ΔEp>ΔEk'>ΔEk
C. ΔEk>ΔEp>ΔEk'

(1)下列实验器材中,不必要的是_____ ;
A.刻度尺 B.交流电源 C.秒表
(2)实验中,小白先接通电源,再释放重物,得到如图2所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点0的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g。打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打0点到打B点的过程中,重物的重力势能减少量ΔEp=__________动能增加量ΔEk=_________;
(3)小白同学通过比较得到,在误差允许范围内ΔEp与ΔEk近似相等他又在纸带选取多个计数点。测量它们到起始点0的距离;计算出各计数点对应的速度v,画出v2—h图像,则该图像斜率的物理意义是_________;
(4)小白同学又从纸带上读出计数点B到起始点O的时间t,根据v=gt,计算出动能的变化ΔEk',则ΔEk'、ΔEp、ΔEk的大小关系是__________。
A. ΔEp>ΔEk>ΔEk'
B. ΔEp>ΔEk'>ΔEk
C. ΔEk>ΔEp>ΔEk'
A.ΔEk'>ΔEp>ΔEk |
“落体法”是验证机械能守恒定律的主要方法之一(如图甲),某次操作得到了如图乙所示的纸带,已知打点周期为T、重锤的质量为m,依次测出了各计时点到第一个计时点O的距离如图中所示,请回答下列问题:

(1)打A点时重锤的速度表达式vA=_________.若已经计算出A点和E点的速度分别为vA、vE,并且选取A到E的过程进行机械能守恒定律的验证,则需要验证的关系式为______________________.
(2)如果某次实验时,发现重力势能的减小量比动能的增加量大很多,出现这种现象的原因可能是________(填序号).

(1)打A点时重锤的速度表达式vA=_________.若已经计算出A点和E点的速度分别为vA、vE,并且选取A到E的过程进行机械能守恒定律的验证,则需要验证的关系式为______________________.
(2)如果某次实验时,发现重力势能的减小量比动能的增加量大很多,出现这种现象的原因可能是________(填序号).
A.重物质量测量得不准确 |
B.因为阻力的作用,所以实验误差很大,但也能验证机械能守恒定律成立 |
C.打点计时器两个限位孔不在同一条竖直线上,导致摩擦力或阻力太大导致的 |
D.实验时出现了先放纸带,后接通电源这样的错误操作导致的 |
小明同学利用如图所示的装置来验证机械能守恒定律。A为装有挡光片的钩码,总质量为M,挡光片的挡光宽度为b,轻绳一端与A相连,另一端跨过光滑轻质定滑轮与质量为m(m<M)的重物B相连。他的做法是:先用力拉住B,保持A、B静止,测出A的挡光片上端到光电门的距离h;然后由静止释放B,A下落过程中经过光电门,光电门可测出挡光片的挡光时间t,算出挡光片经过光电门的平均速度,将其视为A下落h(h≫b)时的速度,重力加速度为g。

(1)在A从静止开始下落h的过程中,验证以A、B、地球所组成的系统机械能守恒的表达式为______(用题目所给物理量的符号表示);
(2)由于光电门所测的平均速度与物体A下落h时的瞬时速度间存在一个差值Δv,因而系统减少的重力势能______系统增加的动能(选填“大于”或“小于”);
(3)为减小上述Δv对结果的影响,小明同学想到了以下一些做法,其中可行的是______;
(4)若采用本装置测量当地的重力加速度g,则测量值________真实值(选填“大于”“等于”或“小于”)。

(1)在A从静止开始下落h的过程中,验证以A、B、地球所组成的系统机械能守恒的表达式为______(用题目所给物理量的符号表示);
(2)由于光电门所测的平均速度与物体A下落h时的瞬时速度间存在一个差值Δv,因而系统减少的重力势能______系统增加的动能(选填“大于”或“小于”);
(3)为减小上述Δv对结果的影响,小明同学想到了以下一些做法,其中可行的是______;
A.减小挡光片上到光电门的距离h |
B.增大挡光片的挡光宽度b |
C.适当减小挡光片的挡光宽度b |
(1)如图所示为用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置。关于这一实验,下列说法中正确的是______;

(2)实验时,应使打点计时器的两个限位孔在同一竖直线上。这样做可以______(选填“消除”、“减小”或“增大”)纸带与限位孔之间的摩擦。
(3))在实际测量中,重物减少的重力势能通常会________(选填“略大于”、“等于”或“略小于”)增加的动能。

A.需使用天平测出重物的质量 |
B.应先释放纸带,再接通电源 |
C.需使用秒表测出重物下落的时间 |
D.重物应选择体积小,密度大的物体 |
(3))在实际测量中,重物减少的重力势能通常会________(选填“略大于”、“等于”或“略小于”)增加的动能。
某同学利用如图甲所示装置验证机械能守恒定律。他在打好点的纸带中挑选出一条点迹清晰的纸带,如图乙所示。把打下的第一个点记作0,从0点后某个点开始,依次为1、2、3……,分别测出各个计时点到0点的距离,已标在图乙中,已知打点计时器打点周期T=0.02s,当地重力加速度大小g=9.80m/s2,回答下列问题。

(1)这五个数据中有一个不符合测量读数要求,该数据是_________(填图乙中的数据,不用写单位)。
(2)改正(1)中不符合测量读数要求的数据后,通过该纸带上的数据,可得m重物下落的加速度a=_________m/s2;
(3)若重物的质量为0.5kg,从开始下落到打第4个标记点时,重物的机械能损失为_________J。(结果保留两位有效数字)

(1)这五个数据中有一个不符合测量读数要求,该数据是_________(填图乙中的数据,不用写单位)。
(2)改正(1)中不符合测量读数要求的数据后,通过该纸带上的数据,可得m重物下落的加速度a=_________m/s2;
(3)若重物的质量为0.5kg,从开始下落到打第4个标记点时,重物的机械能损失为_________J。(结果保留两位有效数字)
用图1所示装置做“验证机械能守恒定律”实验。实验时质量为1.00kg的重物自由下落,在纸带上打出一系列的点,如图2.已知打点计时器所接交流电源的周期为0.02s,当地的重力加速度g=9.80m/s2.


(1)对于该实验,下列操作中对减小实验误差有利的是_______。
(2)从起点O到打下B点的过程中,重物重力势能的减小量ΔEp=________J,动能的增加量ΔEk=_____J。(以上两空计算结果均保留两位有效数字)
(3)通过计算,发现ΔEp与ΔEk的数值并不相等,这是因为_______。
(4)根据纸带算出相关各点的速度值v,量出下落的距离h,则以
为纵轴,以h为横轴画出的图线应是图3中的_________


(1)对于该实验,下列操作中对减小实验误差有利的是_______。
A.重物的密度尽量大一些 |
B.重物下落的高度适当高一点 |
C.重复多次实验时,重物必须从同一位置开始下落 |
D.必须从纸带上第一个点开始计算来验证机械能是否守恒 |
(3)通过计算,发现ΔEp与ΔEk的数值并不相等,这是因为_______。
(4)根据纸带算出相关各点的速度值v,量出下落的距离h,则以


用如图所示实验装置验证机械能守恒定律,重物m从高处由静止开始下落,拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律。图甲中给出的是实验中获取的一条纸带;0是打下的第一个点,电源的频率为50Hz,计数点间的距离如图所示。已知m=2000g,则(g取9.8m/s2,所有结果均保留三位有效数字)

(1)在纸带上打下计数点5时的速度v5= ______ m/s;
(2)在打点0~5过程中系统动能的增量
_____ J,重力势能的减少量
_____ J;
(3)运用机械能守恒定律结论和该实验装置,还可以测量该地的重力加速度,若某同学作出
图像如图乙所示,则当地的实际重力加速度g= ______ m/s2.

(1)在纸带上打下计数点5时的速度v5= ______ m/s;
(2)在打点0~5过程中系统动能的增量


(3)运用机械能守恒定律结论和该实验装置,还可以测量该地的重力加速度,若某同学作出

利用图1装置做“验证机械能守恒定律”的实验。

(1)除打点计时器(含纸带、复写纸)、小铁锤、铁架台、导线及开关外,在下面的器材中,必须使用的还有________。(选填器材前的字母)
A.天平 B.刻度尺 C.游标卡尺 D.直流电源
(2)图2是实验中得到的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC.重锤质量用m表示,已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的频率为f。从打下O点到打下B点的过程中,重锤重力势能的减少量∣ΔEp∣=________,动能的增加量ΔEk=________。

(3)在实验过程中,数据处理正确的是________
A.做实验时,先接通打点计时器的电源,再释放重锤
B.为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v,可测量该点到O点的距离h,再根据公式
计算,其中g应取当地的重力加速度
C.用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v
D.用刻度尺测量某点到O点的距离h,利用公式mgh计算重力势能的减少量,其中g应取当地的重力加速度
(4)某同学操作时在重锤下落后接通电源,打点计时器开始工作;该同学把第一个打点记为O,测量其它计数点到起始点O的距离h,并计算出打相应计数点时重锤的速度v,描绘v2-h图像。若实验中重锤所受阻力不可忽略,且阻力大小保持不变,从理论上分析,v2-h图像是图3中的哪一个________

(1)除打点计时器(含纸带、复写纸)、小铁锤、铁架台、导线及开关外,在下面的器材中,必须使用的还有________。(选填器材前的字母)
A.天平 B.刻度尺 C.游标卡尺 D.直流电源
A.交流电源 | B.秒表 |

(3)在实验过程中,数据处理正确的是________
A.做实验时,先接通打点计时器的电源,再释放重锤
B.为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v,可测量该点到O点的距离h,再根据公式

C.用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v
D.用刻度尺测量某点到O点的距离h,利用公式mgh计算重力势能的减少量,其中g应取当地的重力加速度
(4)某同学操作时在重锤下落后接通电源,打点计时器开始工作;该同学把第一个打点记为O,测量其它计数点到起始点O的距离h,并计算出打相应计数点时重锤的速度v,描绘v2-h图像。若实验中重锤所受阻力不可忽略,且阻力大小保持不变,从理论上分析,v2-h图像是图3中的哪一个________
