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1、验证机械能守恒定律1在“验证机械能守恒定律”的实验中，下列物理量中需要测出的量有()A重锤的质量B重力加速度C重锤下落的高度D与重锤下落高度对应的重锤的瞬时速度解析：选C.由机械能守恒定律列方程，等式两边都有质量可消去，故不用测质量，只需测重锤下落高度，计算出对应点的速度，故选C.2下列关于“验证机械能守恒定律”实验的实验误差的说法中，正确的是()A重物质量的称量不准会造成较大误差B重物质量选用得大些，有利于减小误差C重物质量选用得较小些，有利于减小误差D纸带下落和打点不同步会造成较大误差2vn解析：选 BD.从需要验证的关系式ghn 2 看，与质量无关， A 错误当重物质量大一些时，空气阻力
2、可以忽略， B 正确， C 错误纸带先下落而后打点此时，纸带上最初两点的点迹间隔较正常时略大，用此纸带进行数据处理，其结果是重物在打第一个点时就有了初动能，因此重物动能的增加量比重物重力势能的减少量大，D 正确3关于“验证机械能守恒定律”的实验中，以下说法正确的是()A实验中摩擦是不可避免的，因此纸带越短越好，因为纸带越短，克服摩擦力做的功就越小，误差就越小B称出重锤的质量，是不可缺少的步骤C纸带上第 1、 2 两点间距若不接近 2 mm，无论怎样处理实验数据，实验误差一定较大D处理打完点的纸带时，可以直接利用打点计时器打出的实际点迹，而不必采用“计数点”的方法解析：选 D.A 选项中，没有考
3、虑纸带过短，长度测量的相对误差增大，故A 错误；由 122mv12 mgh知，只需验证 2vgh 即可，不必测重锤质量，故B 错；对 C 项中的纸带，可选点迹清1212晰的距离合适的任两点( M、 N) ，通过计算Ek 2mvN2mvM与 mghMN比较，实验误差不一定大，故 C 错；由于自由落体加速度较大，因此除去第1、 2 两点距离可能很小，其他相邻两点间的距离均大于或远大于 2 mm，用毫米刻度尺测量完全可以，不必采用“计数点”法，故D 正确4. (2010 年高考安徽理综卷 ) 利用图 5 55 所示装置进行验证机械能守恒定律的实验时， 需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度
4、 v 和下落高度 h. 某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案：a用刻度尺测出物体下落的高度h，并测出下落时间t 通过 v gt计算出瞬时速度 v.b用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过v 2计算出瞬时gh速度 v.c 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v2图 555后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v，并通过 h2g计算出高用心爱心专心-1-度 h.h，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，d用刻度尺测出物体下落的高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.以上方案中只有一种正确，正确的是_ ( 填入相应的字母 )解析：在验证机械能守恒定
5、律的实验中不能将物体下落的加速度看做，只能把它当做未g知的定值，所以正确方案只有d 项答案： d5. (2010 年高考课标全国卷 ) 图 5 5 6 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：(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C0 12 V 的直流电源图 556D0 12 V 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) 打点计时器需要交流电源， 测量高度 h 和纸带上计数点之间的距离需要米尺 所以选 A、D.(2)
6、此实验主要误差来源有两方面：摩擦阻力；测量误差答案： (1)AD(2) 纸带和打点计时器之间有摩擦；用米尺测量纸带上点的位置时读数有误差 6.(2011 年广东惠州调研 ) 如图 5 57 所示，是用落体法“验证机械能守恒定律”的实验装置，请回答下列问题：(1) 实验中产生系统误差的主要原因是纸带通过打点计时器时的摩擦阻力，使重锤获得的动能往往_它所减小的重力势能 ( 填“大于”、“小于”或“等于” ) (2) 如果以 v2/2 为纵轴，以 h 为横轴，根据实验数据绘出v2/2 h图线是一条通过坐标原点的倾斜直线，该直线的斜率是_解析： (1) 由于重锤下落过程中有部分重力势能转化为克服摩擦力
7、做功而产生的热，故重锤获得的动能稍小于减小的重力势能；1212为纵轴， h 为横轴，所绘图线的斜率为图 55 7(2) 由 v gh 可知，以v22重力加速度 g.答案： (1) 小于 (2) 重力加速度7(2011 年烟台模拟 ) 用自由落体法验证机械能守恒定律的实验中：(1) 运用公式 mv2 mgh对实验条件的要求是 _，为此，所选择的纸带第1、2 两点2间的距离应接近 _(2) 若实验中所用重物的质量 1 kg. 打点纸带如图5 5 8 所示，打点时间间隔为0.02s，则记录 B 点时，重物速度mB 点时v _，重物动能 E _，从开始下落起至Bk重物的重力势能减 少 量 是 _， 由
8、此 可 得出 的 结论 是2_ ( g 取 9.8 m/s )图 5 58用心爱心专心-2-v2(3) 根据纸带算出相关各点的速度v，量出下落距离 h，则以 2 为纵轴、以 h 为横轴画出的图象应是如图559 中的 ()图 5 59解析： (1)物体自由下落时，在 0.02 s内的位移应为h1 21×9.8 ×(0.02) 2 m2 mm.2gT2所以对实验条件的要求是打第一个点时重物的初速度为零AC3(2) vB2T m/s 0.59 m/s.2×0.02此时重物的动能为1212J0.17 J.E 2mv2×1×(0.59)kB重物的重力势能
9、减少量为Epmgh 1× 9.8 × 17.6 × 10 3 J0.17 J.故机械能守恒1212(3) 由机械能守恒定律可知，mgh 2mv，即验证机械能守恒定律成立，只需验证2v ghv2即可如以纵坐标为2 、横坐标为 h，则图象应为过原点，且斜率为g 的直线，故 C 图正确答案： (1) 打第一个点时重物的初速度为零2 mm(2)0.59 m/s0.17 J0.17 J机械能守恒(3)C利用气垫导轨装置验证机械能守恒定律时，先非常仔细地把导轨调成水平，然后依图 5 510 所示用垫块把导轨一端垫高，滑块上面装l 3 cm 的挡光框，使它由轨道Hm上端任一处滑
10、下， 测出它通过电门G 和 G 时的速度 v和 v ，就可以算出它由 G 到 G 这段过程121212122中动能的增加量Ek 2m( v2v1) ，再算出重力势能的减少量Ep mgh，比较Ek 与Ep 的大小，便可验证机械能是否守恒图 5510(1) 滑块的速度 v1、 v2 如何求出？滑块通过 G1 时的高度 h 如何求出？(2) 若测得图中L 1 m， 0.5 m ， 20 cm， 500 g ，滑块通过1 和2 的时间分别xHmGG为 5.0 ×10 2 s 和 2.0 ×10 2 s ，当地重力加速度g9.80 m/s2，试判断机械能是否守恒解析： (1)因为挡光
11、框的宽度很小l 3 cm 而滑块通过电门的时间极短，故可以认为滑块通过电门时做匀速运动，则通过两电门时的平均速度就等于通过G1 和 G2 两位置的瞬时速度，l，v2l；由相似原理可知hHhHv1x ，可求得Lx， H、L、 x 都是事先设定的t1t 2L(2)l3×102m/s 0.6 m/s.v15×102t 1用心爱心专心-3-v2 l3×10 2 2m/s 1.5 m/s，t 22×10H0.2h x×0.5 m 0.1 mL1122动能增加量Ek2m( v2v1)122 2×0.5 ×(1.5 0.6)J 0.473 J.重力势能减少量E mgh0.5 ×9.80 ×0.1 J 0.490 J ，p在误差允许的范围内可认为机械能守恒答案：见解析用心爱心专心-4-