验证机械能守恒定律每课一练（粤教必修2）.doc

4.5 验证机械能守恒定律 每课一练粤教版必修2我夯基 我达标1.在“验证机械能守恒定律的实验中，除铁架台、夹子、学生电源、重锤外，还需要的是 思路解析：本实验不需要测时间，也不需要测质量，但需测长度，需要打点计时器.答案：BD2.如下图4-5-5是用自由落体法验证机械能守恒定律时得到的一条纸带，我们选中N点来验证机械能守恒定律.下面举出一些计算N点速度的方法，其中正确的选项是 图4-5-5A.N点是第n个点，那么vn=gnTB.N点是第n个点，那么vn=gn-1Tn=n=思路解析：用v=gt求得的是理想情况下的速度,符合“验证思路要求.答案:CD3.该实验步骤编排如下，其中有些是必要的，有些是错误的，根据实验，请选出必要的步骤，并按正确的操作顺序把它们前面的字母填写在题后的空格上 B.把纸带固定到重锤上，并把纸带穿过打点计时器，然后提升到一定高度C.断开电源，拆掉导线，整理仪器D.断开电源，更换纸带，再重做两次F.在三条纸带中选出合格的一条，用直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H.接通电源，释放纸带_思路解析：应明确实验步骤，先接通电源，再放开纸带.答案：IGBHDFC4.实验时，计时器电源频率为50 Hz，当地重力加速度的值为9.80 m/s2,测得所用重锤的质量为1.00 kg,甲、乙、丙三同学分别用同一装置打出三条纸带，量出各纸带上第1、2两点间的距离分别为1.8 mm、1.9 mm、2.5 mm.可以看出其中肯定有一个学生在操作上有错误，这位同学是_，操作错误是_.假设按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续3点A、B、C到第1点的距离分别是AO=15.55 cm,BO=19.20 cm,CO=23.30 cm，计时器打下B点时，重锤重力势能的减少量为_J，重锤增加的动能是_J.思路解析：重物在第一个0.02 s内下落的高度大于2 mm,说明打点计时器打下第一个点时重物已具有初速度. 答案:5.在验证机械能守恒定律的实验中，假设以v2/2为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出v2/2-h图线应是_，才能验证机械能守恒定律；v2/2-h图线的斜率等于_的数值.思路解析：由于mv2=mgh，那么v2/2=gh，所以v2/2是h的一次函数，图线应为过原点的直线，斜率为重力加速度的大小.答案:过原点的倾斜直线 重力加速度我综合 我开展6.在用落体法验证机械能守恒定律的实验中:1所用重锤的质量m=1.0 kg，打点计时器所用电源频率为50 Hz，打下的纸带如下图4-5-6图中的数据为从起始点O到该点的距离，那么在打B点时，重锤的速度vB=_m/s，重锤的动能EkB=_J，从开始下落到打B点时，重锤的势能减少量是_J取两位有效数字.图4-5-62根据纸带算出各点的速度v，量出下落距离h，那么以v2为纵轴，以h为横轴，画出的图线应是图4-5-7所示中的 图4-5-7思路解析：根据=得vB= m/s0.79 m/sB点的动能为EkB=m=×1×0.792 J0.31 J 重锤的势能减少量为Ep=mgh=1×9.8×32.4×10-3 J0.32 J 因为mgh=mv2，故v2h，作出的v2h图线应为过原点的直线，正确选项为C.答案:0.79 0.31 0.32 C7.如图4-5-8，光滑水平轨道与光滑圆弧轨道相切，轻弹簧的一端固定在轨道的左端，OP是可绕O点转动的轻杆，且摆到某处就能停在该处，另有一小钢球.现在利用这些器材测定弹簧被压缩时的弹性势能.图4-5-81还需要的器材是_、_.2以上测量实际上是把对弹性势能的测量转化为对_能的测量，进而转化为对_和_的直接测量.3为了研究弹簧的弹性势能与劲度系数和形变量的关系，除以上器材外，还准备了两个轻弹簧，所有弹簧的劲度系数均不相同.试设计记录数据的表格.思路解析：此题的实验原理是：把对弹性势能的测量转化为对重力势能的测量.答案:1天平 刻度尺 2重力势 质量 上升高度 3见下.小球的质量m=_kg，弹簧A压缩量xm上升高度hmE=mghJ压缩量x=_cm，小球的质量m=_kg弹簧ABC劲度系数kN/m上升高度hmE=mghJ8.用单摆和DIS装置验证机械能守恒.思路解析：实验装置如下图.摆线拉力始终与运动方向垂直，不做功，因此实验中只有重力对摆球做功. 将DIS装置中的光电门先后放在A、B、C、D各点，测出各点的速度，测量出各点对D点的高度.根据机械能定义求出:EA=mghA+m;同理求出EB、EC、ED.在误差范围内，比拟EA、EB、EC、ED的值. 假设EAEBECED,那么可认为这一运动中摆球的机械能守恒.DIS是用传感器自动采集实验数据，并与计算机接口，可以用计算机直接处理数据的装置. 值得注意的是，DIS装置只是用于对实验数据的准确采集和处理，并不是用它来模拟实验.