（课堂设计）高中物理 4.5.2 实验：验证机械能守恒定律每课一练 教科版必修2VIP免费

第2课时实验：验证机械能守恒定律1．本实验中，除铁架台、夹子、低压交流电源、纸带和重物外，还需选用的仪器是()A．秒表B．刻度尺C．天平D．打点计时器2．在“验证机械能守恒定律”的实验中(1)不需测量或计算的物理量是()A．下落高度B．瞬时速度C．重物质量D．时间(2)由于打点计时器两限位孔不在同一竖直线上，使纸带通过时受到了较大的阻力，这样会导致实验结果mgh________mv2(选填“>”或“<”)．3．在一次验证机械能守恒定律实验中，质量m＝1kg的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图1所示(打点间隔为0.02s)，单位cm.那么图1(1)纸带的________端与重物相连；(2)打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB＝________；(3)从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是ΔEp＝________.此过程中物体动能的增加量ΔEk＝________(g取9.8m/s2)；(4)通过计算，数值上ΔEp________ΔEk(填“>”、“＝”或“<”)，这是因为__________________________________；(5)实验的结论是_____________________________________________________________________________________________________________________________.4．在验证机械能守恒定律的实验中，已知打点计时器打点间隔为T，某一组同学得到了一条如图2所示的纸带，在填写实验报告时甲、乙两个同学选择了不同的数据处理方法：图2甲同学测出了C点到第一点O的距离hOC，利用v＝2ghOC计算得到了C点的速度，然后验证mghOC与mv相等．乙同学测出了A、B、C、D各点到第一点O的距离hA、hB、hC、hD，利用vB＝、vC＝计算B、C点的速度，然后验证了mg(hC－hB)与mv－mv是否相等．请你对甲乙两位同学的做法逐一分析，不合理之处提出完善办法．5．在用自由落体法验证机械能守恒定律的实验中，得到如图3所示的一条纸带．起始点O到A、B、C、D、E各点的距离分别为hA、hB、hC、hD、hE.如果重物的质量为m，打点计时器所用电源的频率为f，则在打B、D两点时，重物的速度vB＝________，vD＝________.如果选择起始点的位置为零势能参考点，则在打B、D两点时重物的机械能EB＝________，ED＝________，若EB________ED，则说明重物在下落过程中机械能守恒．图36．在“验证机械能守恒定律”的实验中，利用重物拖着纸带自由下落通过打点计时器并打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量分析，即可验证机械能守恒定律．(1)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4所示．图中O点为打点起始点，且速度为零．图4选取纸带上打出的连续点，标上A、B、C……测得其中E、F、G点距打点起始点O的距离分别为h1、h2、h3.已知重物的质量为m，当地重力加速度为g，打点计时器的打点周期为T.为验证此实验过程中机械能是否守恒，需要计算出从打下O点到打下F点的过程中，重物重力势能的减少量ΔEp＝________，动能的增加量ΔEk＝________.(用题中所给字母表示)(2)以各点到起始点的距离h为横坐标，以各点速度的平方v2为纵坐标建立直角坐标系，用实验测得的数据绘出v2－h图象，如图5所示：由v2－h图线求得重物下落的加速度g′＝________m/s2.(结果保留三位有效数字)图57．在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，查得当地的重力加速度g＝9.80m/s2，某同学选择了一条理想的纸带，用刻度尺测量时各计数点对应刻度尺上的读数如图6所示，图中O点是打点计时器打出的第一个点，A、B、C、D分别是每打两个点取出的计数点．根据以上数据，重物由O点运动到B点时，已知重物质量为m(kg)．求：图6(1)重力势能的减少量为多少？(2)动能的增加量是多少？(3)根据计算的数据可得出什么结论？产生误差的主要原因是什么？第2课时实验：验证机械能守恒定律1．BD[测量下落高度需用刻度尺，打点计时器打出纸带并能标识时间，选B、D.]2．(1)C(2)>解析(1)本实验需要验证mgh与mv2的关系，所以不需要测量重物质量m，C正确．(2)重物在下落过程中克服阻力做功，使减小的重力势能不能完全转化为动能，所以mgh>mv2.3．(1)O(2)0.98m/s(3)0.49J0.48J(4)>重物和纸带下落时受到阻力作用(5)在实验误差允许的范围内，重力势能的减少量等于动能的增加量解析(1)纸带释放时...