2016《名师面对面》高考物理大一轮复习（课件+课时训练）第五章机械能及其守恒定律第6讲 实验六 验证机械能守恒定律

2016《名师面对面》高考物理大一轮复习（课件+课时训练）第五章机械能及其守恒定律第6讲 实验六 验证机械能守恒定律内容摘要：

1、高中物理资源下载平台世昌的博客 第 6 讲1在“验证机械能守恒定律”实验中，要验证的是重物重力势能的减少等于它动能的增加，以下步骤仅是实验中的一部分，这些步骤多余或错误的有()A用天平称出重物的质量B把打点计时器固定到铁架台上，并用导线把它和低压交流电源连接起来C把纸带的一端固定到重物上，另一端穿过打点计时器的限位孔，把重物提升到一定高度D接通电源，待打点稳定后释放纸带E用秒表测出重物下落的时间【答案】析】在“验证机械能守恒定律”实验中，需验证重力势能减少量 动能增加量 机械能守恒，则有 边都有质量，可约去，12 12即验证 无需测质量，选项 A 多余；对选项 E，测速度时，用的是纸12带上的 2、记录点间的距离和打点计时器打点的时间间隔，无需用秒表测量，因此选项 E 也多余2(2015 年深圳模拟)在“探究弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系 ”实验中，弹簧长度的改变量可以利用刻度尺直接测量得到，而弹性势能的大小只能通过物理原理来间接测量现有两组同学分别按如图 1 甲( 让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使钢球沿水平方向射出桌面)和乙( 让滑块向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使滑块在气垫导轨上向右运动，通过相应的测量仪器可以测出滑块脱离弹簧后的速度)两组不同的测量方案进行测量请写出甲图方案中弹性势能与小球质量及图中各量之间的关系_；图 1 乙方案中除了仪器上得到滑块脱离弹簧后的 3、速度外还要直接测量的量为_；两种方案的共同点都是将对弹性势能的测量转化为对_能的测量图 1高中物理资源下载平台世昌的博客 【答案】 滑块质量动析】由 xv 0t，h v0x ，故弹簧的弹性势能12 必须再测出滑块的质量，两种方案的12 20 (2013 年海南卷)某同学用图 2 甲所示的实验装置验证机械能守恒定律已知打点计时器所用电源的频率为 50 地重力加速度大小为 gm/562 乙所示纸带上的第一个点记为 O，另选连续的三个点 A、B、C 进行测量，图中给出了这三个点到 O 点的距离 hA、h B和 答下列问题(计算结果保留 3 位有效数字) ：图 2(1)打点计时器打 B 点时，重物速度 4、的大小 _m/s；(2)通过分析该同学测量的实验数据，他的实验结果是否验证了机械能守恒定律。 简要说明分析的依据【答案】(1)2) 见解析【解析】 (1)由匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于平均速度可知 ，0 知 T s，代入数据可解得 m/s.(2)本实验是利用自由落体运动验证机械能守恒定律，只要在误差允许范围内，重物重力势能的减少量等于其动能的增加量，即可验证机械能守恒定律选 B 点分析，由于 m，m，故该同学的实验结果近似验证了机械能守恒定律22015 年广州调研)用如图 3 所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验，打点计时器的打点周期为 T，重锤的质量为 m，重力加速度为 世昌的博客 5、63(1)完成下面部分实验步骤的有关内容A按图示的装置安装器件；B将打点计时器接到_(填“直流”或“交流”)电源上；C先_，再_，让重锤拖着纸带从高处自由下落(2)如图 4 所示是实验打出的纸带， O 是速度为 0 的点，A、B、C 为从合适位置选取的 3 个连续点(其他点未画出 )，量得此 3 点与 O 点的距离分别为 d1、d 2、d 3，取下图中的 O 和_(填“ A”“B”或“C”)点来验证机械能守恒定律比较简捷方便，打点计时器打下该点时重锤的动能 564【答案】(1)交流接通打点计时器的电源释放纸带(2)B m8研究性学习小组用如图 5 甲所示的装置验证机械能守恒定律让一个摆球由静止 6、开始从 A 位置摆到 B 位置，若不考虑空气阻力，小球的机械能应该守恒，即 点的速度 v 比较困难，现让小球在 B 点处脱离悬线做平抛12运动，利用平抛的特性来间接地测出 点正下方 P 点处放有水平放置的炽热的电热丝，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 0 次(小球每一次都从同一点由静止释放) ，球的落点痕迹如图乙所示，图中米尺水平放置，零刻度线与 M 点对齐用米尺量出 高度 M 的高度 出 A、B 两点的竖直距离，再量出 M、C 之间的距离 7、s，即可验高中物理资源下载平台世昌的博客 已知重力加速度为 g，小球的质量为 565(1)根据图 65 乙可以确定小球平抛运动时的水平射程为_2)用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度 _ ；(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_，动能的增加量 _.【答案】(1)(2)s (3)mg(h 1h 2)析】(1)将记录点用尽量小的圆圈起来，读出圆心处的位置为 (2)根据自由落体下落的距离可求出小球平抛运动的时间 t ，小球平抛的初速度2 s )小球从 A 下降到 B 的距离为 h1h 2，重力势能的减少量 Eph1h 2)，根据第(2)问求得的速度，得动能的增加量 8、 12 20m 2 s 2015 年汕头质检)某同学利用如图 6 所示的器材验证机械能守恒定律，如图 7 是该实验得到的一条点迹清晰的纸带，现要取 A、B 两点来做实验，已知打点计时器每隔 s 打一个点(计算结果保留三位有效数字 )高中物理资源下载平台世昌的博客 66图 7请回答下列问题：(1)可以判断，连接重物的夹子应夹在纸带的_端( 填“左”或“右”)；(2)若 在纸带上打下记数点 B 时的速度 _m/s.(3)若 据也已测出，则实验还需测出的物理量为_(4)若分析实验结果发现重物下落过程中减少的重力势能明显大于其增加的动能，则可能的原因是_.【答案】(1)左(2)(3)间的距离或 )重物 9、的质量太小或摩擦阻力太大7(2015 年河南模拟)在“验证机械能守恒的实验”中，已知打点计时器使用的交流电源的周期为 s，当地的重力加速度 gm/取如图 8 所示的一段纸带并测量出相邻各点之间的距离，利用这些数据验证重锤通过第 2 点至第 5 点间的过程中遵从机械能守恒定律通过计算可以得出在第 2 点位置时重锤的动能为_J；第 5 点位置重锤时的动能为_J；重锤从第 2 点至第 5 568【答案】析】根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度有：1.5 m/2.1 m/ 点位置时重锤的动能为：E 12 2在第 5 点位置时重锤的动能为：E 12 25重力做功等于重力势能的减小量，因此有：重锤从第 2 点至第 5 点间的过程中重力势能的减小量为 Ep51中物理资源下载平台世昌的博客 .。