研究機(jī)械能守恒定律(二)——實(shí)驗(yàn)研究：考據(jù)機(jī)械能守恒定律[學(xué)習(xí)目標(biāo)

]

1.理解實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路，明的確驗(yàn)中需要直接丈量的物理量

.2.知道實(shí)驗(yàn)中采納測量點(diǎn)的有關(guān)要求，會依據(jù)紙帶測定物體著落的高度，掌握丈量剎時(shí)速度的方法實(shí)驗(yàn)操作，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論，能定性地分析產(chǎn)生偏差的原由.

.3.能正確進(jìn)行一、實(shí)驗(yàn)原理只有重力對物體做功的過程，比較物體重力勢能的變化量與動(dòng)能變化量，若滿足Ep＝－Ek，則說明機(jī)械能守恒.二、兩種考據(jù)方案方案一用單擺和DIS裝置考據(jù)機(jī)械能守恒1.實(shí)驗(yàn)步驟(1)如圖1，在鐵架臺上端用鐵架懸掛一個(gè)擺球.(2)在方格紙上確立4至5個(gè)點(diǎn)作為丈量點(diǎn).(3)安裝光電傳感器，并使之與數(shù)據(jù)收集器相連接.圖1(4)讓擺球從某一高度向下?lián)u動(dòng).分別測定擺球在搖動(dòng)過程中任意時(shí)刻的動(dòng)能和重力勢能.(5)研究每一個(gè)丈量點(diǎn)上機(jī)械能的總量有什么特色.2.注意事項(xiàng)(1)小球運(yùn)動(dòng)時(shí)，應(yīng)使其軌跡在一豎直面內(nèi)，防備做圓錐擺運(yùn)動(dòng).(2)調(diào)整帶方格紙的木板，應(yīng)使其豎線在豎直方向上.(3)為正確測定小球在各地點(diǎn)的剎時(shí)速度，可在小球下部部署一塊擋光片，并保證擋光片在豎直面內(nèi).方案二用自由落下的重物和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器考據(jù)機(jī)械能守恒1.實(shí)驗(yàn)步驟(1)安裝置：按圖2甲把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝在鐵架臺上，用導(dǎo)線把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與電源連接好.圖2(2)打紙帶：在紙帶的一端把重物用夾子固定好，另一端穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，用手豎直提起紙帶使重物?？吭诖螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器周邊.先接通電源后放手，讓重物拉著紙帶自由著落.重復(fù)幾次，獲取3～5條打好點(diǎn)的紙帶.(3)選紙帶：從打好點(diǎn)的紙帶中優(yōu)選點(diǎn)跡清楚且開始的兩點(diǎn)間距湊近2mm的一條紙帶，在起始點(diǎn)標(biāo)上0，此后任取間隔同樣時(shí)間的點(diǎn)挨次標(biāo)上1、2、3.(4)測距離：用刻度尺測出0到1、2、3的距離，即為對應(yīng)著落的高度h1、h2、h3.2.數(shù)據(jù)辦理(1)計(jì)算各點(diǎn)對應(yīng)的剎時(shí)速度：依據(jù)公式vn＝hn＋1－h(huán)n－1v1、，計(jì)算出1、2、3n點(diǎn)的剎時(shí)速度2Tv2、v3vn.(2)機(jī)械能守恒定律考據(jù)方法一：利用初步點(diǎn)和第n點(diǎn).假如在實(shí)驗(yàn)偏差同意范圍內(nèi)12，則機(jī)械能守恒定律獲取考據(jù).ghn＝vn2方法二：任取兩點(diǎn)A、B.假如在實(shí)驗(yàn)偏差同意范圍內(nèi)1212，則機(jī)械能守恒定律獲取考據(jù).ghAB＝vB－vA22方法三：圖像法(如圖3所示).圖3若在實(shí)驗(yàn)偏差同意范圍內(nèi)圖線是一條過原點(diǎn)且斜率為g的直線，則考據(jù)了機(jī)械能守恒定律.3.偏差分析本實(shí)驗(yàn)的偏差主若是由紙帶丈量產(chǎn)生的有時(shí)偏差以及重物和紙帶運(yùn)動(dòng)中的空氣阻力及打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的摩擦阻力惹起的系統(tǒng)偏差.4.實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝要堅(jiān)固，并使兩限位孔的中線在同一豎直線上，以減小摩擦阻力.(2)應(yīng)采納質(zhì)量和密度較大的重物，增大重力可使阻力的影響相對減小，增大密度可以減小體積，可使空氣阻力相對減小.(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先接通電源，讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器正常工作后再松開紙帶讓重物著落.(4)本實(shí)驗(yàn)中的兩種考據(jù)方法均不需要測重物的質(zhì)量m.(5)速度不可以用v＝gt或v＝2gh計(jì)算，應(yīng)依據(jù)紙帶上測得的數(shù)據(jù)，利用vn＝hn＋1－h(huán)n－1計(jì)算瞬2T時(shí)速度.一、實(shí)驗(yàn)原理及基本操作例1在利用自由落體運(yùn)動(dòng)考據(jù)機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，電源的頻率為

50Hz，挨次打出的點(diǎn)為0、1、2、3、4、、n，則：(1)如用第2點(diǎn)到第6點(diǎn)之間的紙帶來考據(jù)，一定直接丈量的物理量為

________、________、________，一定計(jì)算出的物理量為

________、________，考據(jù)的表達(dá)式為

___________.(2)以下實(shí)驗(yàn)步驟操作合理的擺列序次是

________(填寫步驟前面的字母

).A.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器豎直安裝在鐵架臺上

.B.先接通電源，再松開紙帶，讓重物自由著落.C.取下紙帶，更換新紙帶(或?qū)⒓垘Х瓊€(gè)面)重新做實(shí)驗(yàn).D.將重物固定在紙帶的一端，讓紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，用手提著紙帶.E.選擇一條紙帶，用刻度尺測出物體著落的高度h1、h2、h3、、hn，計(jì)算出對應(yīng)的剎時(shí)速度v1、v2、v3、、vn.F.分別算出1mvn2和mghn，在實(shí)驗(yàn)偏差范圍內(nèi)看能否相等.2答案(1)第2點(diǎn)到第6點(diǎn)之間的距離h26第1點(diǎn)到第3點(diǎn)之間的距離h13第5點(diǎn)到第7點(diǎn)之間的距離h57第2點(diǎn)的剎時(shí)速度v2第6點(diǎn)的剎時(shí)速度v6mgh26＝1212mv6－mv222(2)ADBCEF分析(1)要考據(jù)從第2點(diǎn)到第6點(diǎn)之間的紙帶對應(yīng)重物的運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒，應(yīng)測出第2點(diǎn)到第6點(diǎn)的距離h26，要計(jì)算第2點(diǎn)和第6點(diǎn)的速度v2和v6，一定測出第1點(diǎn)到第3點(diǎn)之間的距離h13和第5點(diǎn)到第7點(diǎn)之間的距離h57，機(jī)械能守恒的表達(dá)式為mgh26＝12122mv6－2mv2.辦理實(shí)驗(yàn)問題，要明的確驗(yàn)原理，依據(jù)原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，有針對性的分析問題.針對訓(xùn)練(多項(xiàng)選擇)用自由落體法考據(jù)機(jī)械能守恒定律，就是看點(diǎn)的編號).以下說法中正確的選項(xiàng)是( )A.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打第一個(gè)點(diǎn)0時(shí)，重物的速度為零B.hn是計(jì)數(shù)點(diǎn)n到初步點(diǎn)0的距離C.一定丈量重物的質(zhì)量D.用vn＝gtn計(jì)算vn時(shí)，tn＝(n－1)T(T為打點(diǎn)周期)答案AB

1mvn2能否等于mghn(n為計(jì)數(shù)2分析本實(shí)驗(yàn)的原理是利用重物的自由落體運(yùn)動(dòng)來考據(jù)機(jī)械能守恒定律.所以打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打第一個(gè)點(diǎn)時(shí)，重物運(yùn)動(dòng)的速度應(yīng)為零，A正確；hn與vn分別表示打第n個(gè)點(diǎn)時(shí)重物著落的高12度和對應(yīng)的剎時(shí)速度，B正確；本實(shí)驗(yàn)中，不需要丈量重物的質(zhì)量，因?yàn)楣絤gh＝2mv的1212兩邊都有m，故只需gh＝2v成立，mgh＝2mv就成立，機(jī)械能守恒定律也就被考據(jù)了，C錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用公式hn＋1－h(huán)n－1vn＝2T來計(jì)算vn，D錯(cuò)誤.二、數(shù)據(jù)辦理及偏差分析例2某實(shí)驗(yàn)小組“用落體法考據(jù)機(jī)械能守恒定律”，實(shí)驗(yàn)裝置如圖4甲所示.實(shí)驗(yàn)中測出重物自由著落的高度h及對應(yīng)的剎時(shí)速度v，計(jì)算出重物減少的重力勢能mgh和增添的動(dòng)能12mv2，而后進(jìn)行比較，假如二者相等或近似相等，即可考據(jù)重物自由著落過程中機(jī)械能守恒.請依據(jù)實(shí)驗(yàn)原理和步驟完成以下問題：圖4(1)關(guān)于上述實(shí)驗(yàn)，以下說法中正確的選項(xiàng)是________.重物最好選擇密度較小的木塊重物的質(zhì)量可以不丈量C.實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先接通電源，后開釋紙帶D.可以利用公式v＝2gh來求解剎時(shí)速度(2)如圖乙是該實(shí)驗(yàn)小組打出的一條點(diǎn)跡清楚的紙帶，紙帶上的O點(diǎn)是初步點(diǎn)，采納紙帶上連續(xù)的點(diǎn)A、B、C、D、E、F作為計(jì)數(shù)點(diǎn)，并測出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離挨次為27.94cm、32.78cm、38.02cm、43.65cm、49.66cm、56.07cm.已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的電源是50Hz的交流電，重物的質(zhì)量為0.5kg，則從計(jì)時(shí)器打下點(diǎn)O到打下點(diǎn)D的過程中，重物減小的重力勢能Ep＝________J；重物增添的動(dòng)能Ek＝________J，二者不完整相等的原由可能是__________________.(重力加快度g取9.8m/s2，計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(3)實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)又正確計(jì)算出圖乙中打下計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E、F各點(diǎn)的剎時(shí)速度v，以各計(jì)數(shù)點(diǎn)到A點(diǎn)的距離h′為橫軸，v2為縱軸作出圖像，如圖丙所示，依據(jù)作出的圖線，能大概考據(jù)自由著落的物體機(jī)械能守恒的依照是__________________.答案(1)BC(2)2.142.12重物著落過程中遇到阻力作用(3)圖像的斜率等于19.52m/s2，約為重力加快度g的兩倍，故能考據(jù)分析(1)重物最好選擇密度較大的鐵塊，遇到的阻力較小，故A錯(cuò)誤.本題是以自由落體運(yùn)1212動(dòng)為例來考據(jù)機(jī)械能守恒定律，需要考據(jù)的方程是mgh＝2mv，因?yàn)槲覀兪潜容^mgh、2mv的大小關(guān)系，故m可約去，不需要用天平丈量重物的質(zhì)量，操作時(shí)應(yīng)先接通電源，再開釋紙帶，故B、C正確.不可以利用公式v＝2gh來求解剎時(shí)速度，不然表現(xiàn)不了實(shí)驗(yàn)考據(jù)，卻變?yōu)榱死碚撏茖?dǎo)，故D錯(cuò)誤.(2)重力勢能減小量Ep＝mgh＝0.5×9.8×0.4365J≈2.14J.利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論：vD＝s＝0.4966－0.3802m/s＝2.91m/s，0.04t1212EkD＝2mvD＝2×0.5×2.91J≈2.12J，動(dòng)能增添量Ek＝EkD－0＝2.12J.因?yàn)榇嬖谧枇ψ饔茫詼p小的重力勢能大于動(dòng)能的增添.122(3)依據(jù)表達(dá)式mgh＝2mv，則有v＝2gh；2倍時(shí)，即可考據(jù)機(jī)械能守恒，而圖像的斜率10.36－5.48當(dāng)圖像的斜率為重力加快度的k＝0.25m/s2＝19.52m/s2，所以能大概考據(jù)自由著落的物體機(jī)械能守恒.1.(實(shí)驗(yàn)器械及偏差分析)如圖5為考據(jù)機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置表示圖鐵夾的鐵架臺、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、帶鐵夾的重錘.回答以下問題：

.現(xiàn)有的器械為：帶圖5(1)為完成此實(shí)驗(yàn)，除了所給的器械，還需要的器械有

_______.(填入正確選項(xiàng)前的字母

)A.米尺B.秒表C.低壓直流電源D.低壓交流電源(2)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生偏差的原由有：

______________________________(寫出兩個(gè)原由即可

).(3)實(shí)驗(yàn)中因?yàn)榇螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器兩限位孔不在同一豎直線上，使紙帶經(jīng)過時(shí)遇到較大阻力，這樣將造成________.A.不清楚

12B.mgh>2mv

12C.mgh<2mv

12D.mgh＝2mv答案(1)AD(2)①紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間有摩擦.②用米尺丈量紙帶上點(diǎn)的地點(diǎn)時(shí)讀數(shù)有偏差.③計(jì)算勢能變化時(shí)，采納始末地點(diǎn)過近.④交流電頻率不穩(wěn)固.(任選其二)(3)B分析(1)在辦理數(shù)據(jù)時(shí)需要丈量長度，故需要米尺；電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作時(shí)需要使用低壓交流電源；所以選項(xiàng)A、D正確.(2)造成偏差的原由有：①紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間有摩擦.②用米尺丈量紙帶上點(diǎn)的地點(diǎn)時(shí)讀數(shù)有偏差.③計(jì)算勢能變化時(shí)，采納始末地點(diǎn)過近.④交流電頻率不穩(wěn)固.12，選項(xiàng)B正確.(3)因?yàn)樽枇ψ饔茫矬w重力勢能的減少許大于動(dòng)能的增添量，即mgh>2mv2.(實(shí)驗(yàn)原理及偏差分析)如圖6所示，兩個(gè)質(zhì)量各為m1和m2的小物塊A和B，分別系在一條越過定滑輪的軟繩兩端，已知m1＞m2.現(xiàn)要利用此裝置考據(jù)機(jī)械能守恒定律.圖6(1)若選定物塊A從靜止開始著落的過程中進(jìn)行丈量，則需要丈量的物理量有___(填序E號).①物塊的質(zhì)量m1、m2；②物塊A著落的距離及著落這段距離所用的時(shí)間；③物塊B上漲的距離及上漲這段距離所用的時(shí)間；④繩索的長度.(2)為提升實(shí)驗(yàn)結(jié)果的正確程度，某小組同學(xué)對此實(shí)驗(yàn)提出以下建議：①軟繩的質(zhì)量要輕；②在“輕質(zhì)繩”的前提下，繩索越長越好；③盡量保證物塊只沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，不要搖擺；④兩個(gè)物塊的質(zhì)量之差要盡可能小.以上建議中的確對提升正確度有作用的是__________.(填序號)(3)寫出一條上邊沒有提到的對提升實(shí)驗(yàn)結(jié)果正確度有利的建議：___________________.答案(1)①②或①③(2)①③(3)比方：“對同一高度進(jìn)行多次丈量取均勻值”“采納受力后相對伸長量盡量小的繩”“盡量減小滑輪的質(zhì)量”“對滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)軸進(jìn)行潤滑”等等.(任選一個(gè)即可)課時(shí)作業(yè)1.在“考據(jù)機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，有位同學(xué)按以下步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作：用天平稱出重錘和夾子的質(zhì)量固定好打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，將連側(cè)重錘的紙帶穿過限位孔，用手提住，且讓手盡量湊近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器C.松開紙帶，接通電源，開始打點(diǎn)，并這樣重復(fù)多次，以獲取幾條打點(diǎn)的紙帶D.取下紙帶，優(yōu)選點(diǎn)跡清楚的紙帶，記下初步點(diǎn)O，在距離O點(diǎn)較近處選擇幾個(gè)連續(xù)計(jì)數(shù)點(diǎn)(或計(jì)時(shí)點(diǎn))，并計(jì)算出各點(diǎn)的速度值E.測出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離，即獲取重錘著落的高度12F.計(jì)算出mghn和mvn，看二者能否相等在以上步驟中，不用要的步驟是___________________________________________________.有錯(cuò)誤或不當(dāng)?shù)牟襟E是____________.(填寫代表字母)更正狀況：____________________________________________；②____________________________________________；③____________________________________________；____________________________________________.答案ABCDF①B中手應(yīng)抓住紙帶尾端，讓重錘盡量湊近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

②C

中應(yīng)先接通電源，再松開紙帶

③D

中應(yīng)采納離

O點(diǎn)較遠(yuǎn)的點(diǎn)

④F中應(yīng)計(jì)算

1ghn和2vn

2分析

A步驟不用要，不用稱量重錘和夾子的質(zhì)量即可考據(jù)機(jī)械能守恒定律；

B步驟中應(yīng)讓重錘盡量湊近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，而不是手湊近；

C步驟中應(yīng)先接通電源，后開釋紙帶；

D步驟中應(yīng)采納離

O點(diǎn)較遠(yuǎn)的點(diǎn)，這樣丈量時(shí)距離較遠(yuǎn)，丈量的相對偏差較?。?/p>

F步驟中應(yīng)計(jì)算

ghn1和2vn

2，若

m沒有丈量，則

1mgh、2mvn

2，就不可以計(jì)算出詳盡的值

.2.依據(jù)“考據(jù)機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)回答以下問題：(1)關(guān)于本實(shí)驗(yàn)的表達(dá)中，正確的有( )打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝時(shí)要使兩限位孔位于同一豎直線上并安裝穩(wěn)固，以減小紙帶著落過程中的阻力需用天平測出重物的質(zhì)量C.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器用四節(jié)干電池串通而成的電池組作為電源D.用手托側(cè)重物，先閉合打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源開關(guān)，而后開釋重物E.打出的紙帶中，只需點(diǎn)跡清楚，就可以運(yùn)用公式mgh＝1mv2來考據(jù)機(jī)械能能否守恒2F.考據(jù)機(jī)械能能否守恒一定先確立重力勢能的參照平面(2)考據(jù)機(jī)械能能否守恒時(shí)，關(guān)于實(shí)驗(yàn)受騙算某一點(diǎn)的速度，甲同學(xué)用v＝gt來計(jì)算，乙同學(xué)用vn＝sn＋sn＋1.計(jì)算重力勢能時(shí)，關(guān)于重力來計(jì)算.此中______同學(xué)的計(jì)算方法吻合實(shí)驗(yàn)要求2T加快度g的數(shù)值，甲同學(xué)用9.8m/s2代入，乙同學(xué)用經(jīng)過對紙帶分析計(jì)算出重物著落的實(shí)質(zhì)加快度代入，丙同學(xué)用當(dāng)?shù)氐膶?shí)質(zhì)重力加快度代入，此中______同學(xué)的做法是正確的.答案(1)AD(2)乙丙分析(1)本實(shí)驗(yàn)要考據(jù)“mgh＝12mv2”，此中重物的質(zhì)量可以消去，即不需用天平測出重物12的質(zhì)量，只需考據(jù)“gh＝2v”即可，選項(xiàng)B錯(cuò)誤.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期取決于交流電源的頻率，也許說一定使用交流電，不行用干電池取代，所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤.關(guān)于打出的紙帶有兩種辦理方法：第一，采納第1、2兩點(diǎn)間的距離湊近2mm且點(diǎn)跡清楚的紙帶進(jìn)行丈量，利用“gh＝12v2”來考據(jù)機(jī)械能能否守恒；第二，可以選擇紙帶點(diǎn)跡清楚的部分，丈量任意兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離h，求出這兩點(diǎn)間的動(dòng)能之差Ek，運(yùn)用公式mgh＝12Ek而不是mgh＝mv2來考據(jù)機(jī)械能能否守恒，所以選項(xiàng)E錯(cuò)誤.因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)要考據(jù)的是重物重力勢能的改變量等于其動(dòng)能的增添量，而重力勢能的改變量與重力勢能的參照平面的地點(diǎn)沒關(guān)，所以本實(shí)驗(yàn)不需要先確立重力勢能的參照平面，選項(xiàng)F錯(cuò)誤.本題答案為A、D.sn＋sn＋112(2)計(jì)算剎時(shí)速度須使用公式vn＝2T，v＝gt是2mv＝mgh的簡化形式，所以甲同學(xué)的方法不吻合實(shí)驗(yàn)要求，乙同學(xué)的計(jì)算方法吻合實(shí)驗(yàn)要求；重力加快度g的數(shù)值應(yīng)當(dāng)取當(dāng)?shù)氐膶?shí)際重力加快度，所以丙同學(xué)的做法是正確的.3.利用如圖1所示實(shí)驗(yàn)裝置來考據(jù)機(jī)械能守恒定律.經(jīng)過電磁鐵控制的小鐵球從A點(diǎn)自由下落，著落過程中小鐵球經(jīng)過光電門B時(shí)，毫秒計(jì)時(shí)器(圖中未畫出)記錄下小鐵球的擋光時(shí)間t.實(shí)驗(yàn)前調(diào)整光電門地點(diǎn)，使小鐵球著落過程中，小鐵球球心垂直細(xì)激光束經(jīng)過光電門，當(dāng)?shù)刂亓涌於葹間.圖1(1)為了考據(jù)小鐵球著落過程中機(jī)械能能否守恒，還需要丈量的物理量是________.A.A點(diǎn)距地面的高度HB.A、B之間的距離hC.小鐵球從A到B的著落時(shí)間tABD.小鐵球的直徑d(2)小鐵球經(jīng)過光電門時(shí)的剎時(shí)速度v＝________；要考據(jù)小鐵球著落過程中機(jī)械能能否守恒，只需考據(jù)等式________能否成馬上可(用實(shí)驗(yàn)中測得物理量的符號表示).d12g22答案(1)BD(2)tt2＝d2h(或d＝2ght)分析(1)依據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，需要丈量的是A點(diǎn)到光電門B的距離，故A錯(cuò)誤，B正確.利用小鐵球經(jīng)過光電門的均勻速度來取代剎時(shí)速度，不需要丈量著落時(shí)間，但需要知道擋光物體的尺寸，所以需要丈量小鐵球的直徑，故C錯(cuò)誤，D正確.(2)利用小鐵球經(jīng)過光電門的均勻速度來取代剎時(shí)速度，d；依據(jù)機(jī)械能守恒的表達(dá)式有故v＝t1212g2212g22mgh＝2mv，可得t2＝d2h(或d＝2ght)，故只需考據(jù)t2＝d2h(或d＝2ght)即可.4.現(xiàn)利用如圖2所示裝置考據(jù)機(jī)械能守恒定律.圖中AB是固定的圓滑斜面，斜面的傾角為30°，1和2是固定在斜面上合適地點(diǎn)的兩個(gè)光電門，與它們連接的光電計(jì)時(shí)器都沒有畫出.讓滑塊從斜面的頂端滑下，光電門1、2各自連接的光電計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別為5.00×10－2s、22.00×10s.已知滑塊質(zhì)量為2.00kg，滑塊沿斜面方向的長度為5.00cm，光電門1和2之間的距離為0.54m，g取9.80m/s2，取滑塊經(jīng)過光電門時(shí)的速度為其均勻速度.圖2(1)滑塊經(jīng)過光電門1時(shí)的速度v1＝______m/s，經(jīng)過光電門2時(shí)的速度v2＝______m/s.(2)滑塊經(jīng)過光電門1、2之間的動(dòng)能增添量為______J，重力勢能的減少許為_______J.答案(1)1.002.50(2)5.255.29分析(1)v1＝L＝5.00×10－2m/s＝1.00m/s5.00×10－2t15.00×10－22＝t2＝2.00×10－2m/s＝2.50m/s(2)動(dòng)能增添量Ek＝12×2.00×(2.502－1.002)J＝5.25J.重力勢能的減少許：Ep＝2.00×9.80×0.54×sin30°J≈5.29J.5.用如圖3所示實(shí)驗(yàn)裝置考據(jù)m1、m2構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒.m2從高處由靜止開始著落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行丈量，即可考據(jù)機(jī)械能守恒定律.圖4給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個(gè)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖4所示.已知m1＝50g，m2＝150g，則：(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)圖3圖4(1)從紙帶上打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度v＝________m/s；(2)從打下第“0”點(diǎn)到打下第“5”點(diǎn)的過程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量Ek＝__________J，系統(tǒng)勢能的減少許Ep＝________J；(當(dāng)?shù)氐闹亓涌於萭取10m/s2)122(3)若某同學(xué)作出2v－h(huán)圖像如圖5所示，則當(dāng)?shù)氐闹亓涌於萭＝________m/s.圖5答案(1)2.4(2)0.580.60(3)9.7分析(1)在紙帶上打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度v＝21.60＋26.40×10－22×0.1m/s＝2.4m/s.(2)從打下第“0”點(diǎn)到打下第“5”點(diǎn)的過程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量Ek＝1(m1＋m2)v2＝1×(0.0522＋0.15)×2.42J≈0.58J，系統(tǒng)勢能的減少許Ep＝(m2－m1)gh＝(0.15－0.05)×10×(38.40＋21.60)×10－2J＝0.60J.12＝(m2－m1)gh，(3)依據(jù)(m1＋m2)v212g可得2v＝2h，由圖線可知2v5.82m2·s－22＝g＝，則g＝9.7m/s2.h21.20m6.如圖6所示，某同學(xué)利用豎直上拋小球的頻閃照片考據(jù)機(jī)械能守恒定律.頻閃儀每隔0.05s閃光一次，用毫米刻度尺測得相鄰兩個(gè)時(shí)刻小球上漲的高度分別為h1＝26.3cm，h2＝23.68cm，h3＝21.16cm，h4＝18.66cm，h5＝16.04cm，該同學(xué)經(jīng)過計(jì)算獲取不一樣時(shí)刻的速度以下表所示(當(dāng)?shù)刂亓涌於萭＝9.80m/s2，小球質(zhì)量m＝0.10kg)：圖6時(shí)刻t2t3t4t5速度(m/s)4.483.983.47(1)上邊丈量高度的五個(gè)數(shù)據(jù)中不吻合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是_____段，應(yīng)記作______cm.(2)由頻閃照片上的數(shù)據(jù)計(jì)算t2時(shí)刻小球的速度v2＝____m/s.(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(3)從t2到t5時(shí)間內(nèi)，重力勢能增量Ep＝________J，動(dòng)能減少許Ek＝________J.(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(4)在偏差同意的范圍內(nèi)，若Ep與Ek近似相等，從而考據(jù)了機(jī)械能守恒定律.由上述計(jì)算所得Ep_______Ek(選填“>”“<”或“＝”)，造成這類結(jié)果的主要原由是__________.答案(1)