作业26实验六验证机械能守恒定律非选择题1．如图26－1所示为验证机械能守恒定律的实验装置示意图．现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平．回答下列问题：图26－1(1)为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有________．(填入正确选项前的字母)A．米尺B．秒表C．0～12V的直流电源D.0～12V的交流电源(2)实验中误差产生的原因有________________(写出两个原因)．解析：(1)需要米尺来测量纸带上两点之间的距离，电磁打点计时器需用交流电源，故A、D正确．(2)①纸带与电磁打点计时器之间存在摩擦力；②测量两点之间距离时的读数有误差；③计算势能变化时，选取的两点距离过近；④交流电源频率不稳定．(选取两个原因即可)答案：(1)AD(2)见解析2．在一次实验验证课上，某同学利用自由落体运动来验证机械能守恒定律，该同学开始实验时的情形如图26－2所示，他将打点计时器接通低压电源后释放纸带．图26－2(1)请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当的地方．①_____________________________________________________；②_____________________________________________________.(2)该同学在教师的指导下规范了实验操作，重新进行实验，得到了几条(3～5条)打出一系列点的纸带，在选点验证机械能守恒时，有以下两种方案，其中对选取纸带的1、2两点间距离要求小于或接近2mm的是方案________(填“一”或“二”)．方案一：利用起始点和第n点计算；方案二：任取两点计算．(3)该同学最终选择了方案一，结合图象法进行数据分析，他从纸带上选取多个点．测量从第一点到其余各点的下落高度h，并计算各点速度的平方v2，根据实验数据作出v2－h图象，其中图线的斜率表示____________________．解析：(1)打点计时器采用的是交流电源，而本实验中采用了直流电源；同时，由于加速度较大，故纸带应在1米左右，且应让重物紧靠打点计时器，而本实验中离打点计时器太远．(2)根据自由落体运动规律应有h＝×10×(0.02)2m＝0.002m＝2mm.选用点迹清晰，第1、2点间距离接近2mm的纸带，也就以利用起始点和第n点计算，所以是方案一．(3)重物由静止开始下落距离h获得速度v，根据动能定理得mgh＝mv2，即v2＝gh，所以v2－h图线的斜率是重力加速度g.答案：(1)①打点计时器接了直流电②重物离打点计时器太远(2)一(3)重力加速度g3．某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律，频闪仪每隔0.05s闪光一次，如图26－3所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表．(当地重力加速度取g＝9.8m/s2，小球质量m＝0.2kg，结果保留3位有效数字)图26－3时刻t2t3t4t5速度(m/s)4.994.483.98(1)由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5＝________m/s.(2)从t2到t5时间内，重力势能的增量ΔEp＝________J，动能的减少量ΔEk＝________J.(3)在误差允许的范围内，若ΔEp与ΔEk近似相等，即验证了机械能守恒定律．由上述计算得ΔEp________(填“>”“<”或“＝”)ΔEk，造成这种结果的主要原因是__________________________________________．解析：(1)v5＝×10－2m/s＝3.48m/s.(2)重力势能的增量ΔEp＝mgΔh，代入数据可得ΔEp≈1.24J，动能减少量为ΔEk＝mv－mv，代入数据可得ΔEk≈1.28J．(3)由计算可得ΔEp<ΔEk，主要是由于存在空气阻力．答案：(1)3.48(2)1.241.28(3)<存在空气阻力4．在验证机械能守恒定律的实验中，使质量m＝0.30kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，已知打点计时器每隔T＝0.02s打一个点，当地的重力加速度为g＝9.8m/s2.(1)同学甲选取一条纸带如图26－4所示，在点迹较清晰的部分选取某点O作为起始点，图中A、B、C、D为纸带上选取的四个连续点．根据vC＝计算出C点的速度，然后利用mgh＝mv验证机械能守恒定律，这样处理存在的错误是__________________________________．图26－4(2)同学乙利用同学甲的纸带测量出：OB＝15.55cm，OC＝19.20cm，OD＝23.23cm.根据测量数据计算重物和纸带下落的加速度a＝________m/s2，进一步计算重物和纸带下落过程中所受的阻力Ff＝________N.图26－5(3)同学丙通过实验得到一条纸带，测量出了...
