机械能守恒定律(3实验)(含答案).docx

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4.5 机械能守恒定律（3）

例：（1）为进行“验证机械能守恒定律”的实验，有下列器材可供选用：铁架台，打点计时器，复写纸，纸带，秒表，低压直流电源，导线，电键，天平。其中不必要的器材有：

；缺少的器材是 。

在验证机械能守恒定律时，如果以v2／2为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的图线应是 ，才能验证机械能守恒定律，其斜率等于 的数值。

在做“验证机械能守恒定律”的实验时，用打点计时器打出纸带如图3所示，其中A

点为打下的第一个点，0、1、2……为连续的计数点。现测得两相邻计数点之间的距离分别为s、

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s、s、s、s、s，已知相邻计数点间的打点时间间隔均为T。根据纸带测量数据，可以求出打第

2 3 4 5 6

5号计数点时，纸带运动的瞬时速度大小的表达式为 。要验证机械能守恒定律，

为减小实验误差，应选择打下第 号和第 号计数点之间的过程为研究对象。

某次“验证机械能守恒定律”的实验中，用6V、50Hz的打点计时器打出的一条无漏点的纸带，如图4所示，O点为重锤下落的起点，选取的计数点为A、B、C、D，各计数点到O点的长度已在图上标出，单位为毫米，重力加速度取9.8m/s2，若重锤质量为1kg。

①打点计时器打出B点时，重锤下落的速度v= m/s，重锤的动能E= J。

B kB

②从开始下落算起，打点计时器打B点时，重锤的重力势能减小量为 J。

③根据纸带提供的数据，在误差允许的范围内，重锤从静止开始到打出B点的过程中，得到的结论是 。

课后练习

在利用重物自由下落“验证机械能守恒定律”的实验中，产生误差的主要原因是( )A．重物下落的实际高度大于测量值

重物下落的实际高度小于测量值

重物实际末速度v大于gt(g为重力加速度，t为下落时间)

重物实际末速度v小于gt

＝2在“验证机械能守恒定律”的实验中，由于打点计时器两个限位孔不在同一竖直线上，使纸带通过时受到较大阻力，这样的结果会有

＝2

A 2 2．

A 2 2． B．

mgh2mv mgh2mv

C．mgh 1mv2 D．以上都有可能

在“验证机械能守恒定律”的实验中，下列物理量中需要用工具直接测量的有( )A．重物的质量 B．重力加速度

C．重物下落的高度 D．与重物下落高度对应的重物的瞬时速度4．用落体法验证机械能守恒定律，关于实验误差的下列说法正确的是( )A．重物质量称量不准，会造成较大误差B．重物质量选用大些，有利于减小误差C．重物质量选用小些，有利于减小误差D．释放纸带与接通电源开始打点不同步会造成较大误差5．某位同学做“验证机械能守恒定律”的实验，下列操作步骤中错误的是( )A．把打点计时器固定在铁架台上，用导线连接到低压交流电源B．将连有重物的纸带穿过限位孔，将纸带和重物提升到一定高度C．先释放纸带，再接通电源

D．更换纸带，重复实验，根据记录处理数据6．某同学为验证机械能守恒定律编排了如下实验步骤：A．用天平称出重物的质量B．把纸带固定到重物上，并把纸带穿过打点计时器，提升到一定高度C．拆掉导线，整理仪器

D．断开电源，调整纸带，重做两次E．用秒表测出重物下落的时间

F．用毫米刻度尺测出计数点与起点的距离，记录数据，并计算出结果，得出结论G．把打点计时器接到低压交流电源上

H．接通电源，释放纸带I．把打点计时器接到低压直流电源上J．把打点计时器固定到桌边的铁架台上

上述实验步骤中错误的是 ，可有可无的是 ，其余正确且必要的步骤按实验操作顺序排列的是 ．(均只需填步骤的代号)

7．在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用的电源频率为50Hz，查得当地的重力加速度g＝9.80m/s2，测得所用的重物质量为1.00kg.实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一个点记为O点，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点，经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别是62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm，如图所示，根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于 J，动能的增加量等于 J．(结果保留三位有效数字)

8 v2 h v2—h图