2024-2025學(xué)年下學(xué)期高一物理教科版期末必刷??碱}之驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律_第1頁
2024-2025學(xué)年下學(xué)期高一物理教科版期末必刷??碱}之驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律_第2頁
2024-2025學(xué)年下學(xué)期高一物理教科版期末必刷常考題之驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律_第3頁
2024-2025學(xué)年下學(xué)期高一物理教科版期末必刷??碱}之驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律_第4頁
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第30頁(共30頁)2024-2025學(xué)年下學(xué)期高一物理教科版(2019)期末必刷??碱}之驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律一.選擇題(共7小題)1.(2024?江蘇學(xué)業(yè)考試)在用“落體法”做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí),為減小阻力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,下列操作可行的是()A.選用體積大的重錘 B.安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)兩限位孔在同一水平面上 C.釋放紙帶前,手應(yīng)提紙帶上端并使紙帶豎直 D.重錘下落過程中,手始終提住紙帶上端,保持紙帶豎直2.(2024春?如皋市校級(jí)月考)某實(shí)驗(yàn)小組利用自由落體運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上,使重物帶動(dòng)紙帶從靜止開始自由下落。不同同學(xué)在實(shí)驗(yàn)操作過程中出現(xiàn)如圖所示的四種情況,其中操作正確的是()A. B. C. D.3.(2024春?鹽城期中)在利用自由落體“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,下列說法正確的是()A.實(shí)驗(yàn)中可以不用天平測出重物的質(zhì)量 B.實(shí)驗(yàn)時(shí)接通電源和釋放紙帶應(yīng)同時(shí)進(jìn)行 C.實(shí)驗(yàn)中選用重物的體積越大實(shí)驗(yàn)誤差一定越小 D.實(shí)驗(yàn)中把秒表測得的時(shí)間代入v=gt,計(jì)算重錘的速度4.(2024?任城區(qū)校級(jí)模擬)某同學(xué)利用如圖甲所示的裝置,探究物塊a上升的最大高度H與物塊b距地面高度h的關(guān)系,忽略一切阻力及滑輪和細(xì)繩的質(zhì)量,初始時(shí)物塊a靜止在地面上,物塊b距地面的高度為h,細(xì)繩恰好繃直,現(xiàn)將物塊b由靜止釋放,b碰到地面后不再反彈,測出物塊a上升的最大高度為H,此后每次釋放物塊b時(shí),物塊a均靜止在地面上,物塊b著地后均不再反彈,改變細(xì)繩長度及物塊b距地面的高度h,測量多組(H,h)的數(shù)值,然后做出H﹣h圖像(如圖乙所示),圖像的斜率為k,已知物塊a、b的質(zhì)量分別為m1、m2,則以下給出的四項(xiàng)判斷中正確的是()①物塊a,b的質(zhì)量之比m②物塊a、b的質(zhì)量之比m③H﹣h圖像的斜率為k取值范圍是0<k<1④H﹣h圖像的斜率為k取值范圍是1<k<2A.①③ B.②③ C.①④ D.②④5.(2024春?河西區(qū)期末)在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn),獲得了一條比較理想的紙帶,以起點(diǎn)為計(jì)數(shù)點(diǎn)0,相隔一段距離后,取連續(xù)打點(diǎn)為計(jì)數(shù)點(diǎn)1、2、3、4、5、6,如圖為部分放大照片,則紙帶上打第3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)重物的速度v3=________m/s(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)()A.1.0m/s B.1.8m/s C.2.0m/s D.2.2m/s6.(2023春?如皋市期中)利用重錘和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn),下列說法中正確的是()A.重物的質(zhì)量可以不測量 B.實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先釋放紙帶,后接通電源 C.可以利用公式v=2D.重物最好選擇密度較小的物塊7.(2023?淮安學(xué)業(yè)考試)在做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)重物減少的重力勢能總是略大于重物增加的動(dòng)能,造成這種現(xiàn)象的原因是()A.選用的重物質(zhì)量過大 B.選用的重物質(zhì)量過小 C.空氣對(duì)重物的阻力和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)紙帶的阻力 D.實(shí)驗(yàn)時(shí)操作不規(guī)范,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測量不準(zhǔn)確二.多選題(共3小題)(多選)8.(2024春?南昌期末)某實(shí)驗(yàn)小組在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中,研究重物從靜止開始下落過程中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條紙帶,在紙帶打下的一系列點(diǎn)中,O為起點(diǎn),取OA段進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn):重物重力勢能的減小量小于動(dòng)能的增加量。造成這一結(jié)果可能的原因是()A.接通電源前釋放了紙帶 B.重物下落的過程中存在摩擦力和空氣阻力 C.重物落地后反彈或打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電壓過大 D.末位置的瞬時(shí)速度計(jì)算錯(cuò)誤(多選)9.(2023秋?浙江期中)下列實(shí)驗(yàn)中,說法正確的是()A.在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)先接通電源再釋放小車 B.在“探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)前應(yīng)該先把彈簧水平放置測量其原長 C.在“探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)所用斜槽應(yīng)盡量光滑 D.在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí),必須使兩限位孔在同一豎直線上(多選)10.(2023?廣東學(xué)業(yè)考試)用自由落體運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律就是看12mvn2是否等于mghn(A.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打第一個(gè)點(diǎn)O時(shí),重物的速度為零 B.hn是計(jì)時(shí)點(diǎn)n到第一個(gè)點(diǎn)O的距離 C.m為重物的質(zhì)量,需用天平稱量 D.可以用vn=gtn計(jì)算vn,其中tn=(n﹣1)T(T為打點(diǎn)周期)三.填空題(共3小題)11.(2025春?余姚市校級(jí)期中)在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中,質(zhì)量m=1kg的物體自由下落,得到如圖所示的紙帶。相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.04s,則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)的速度是vB=m/s;從起點(diǎn)O到打下B點(diǎn)過程中,物體的重力勢能減少Ep=J,此過程中物體動(dòng)能的增加量Ek=J。(g取10m/s2,計(jì)算結(jié)果都保留3位有效數(shù)字)12.(2025春?楊浦區(qū)校級(jí)期中)在“用DIS研究機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,用到的傳感器是傳感器,實(shí)驗(yàn)中從擺錘釋放到最低點(diǎn)的過程中,合外力對(duì)擺錘(選填:“做正功”或“不做功”或“做負(fù)功”)。13.(2024春?鹽城期中)如圖所示為某同學(xué)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置。(1)實(shí)驗(yàn)儀器有:重錘、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶、復(fù)寫紙片、學(xué)生電源。除了以上儀器外,還需要的儀器是。A.秒表B.毫米刻度尺C.彈簧測力計(jì)D.天平(2)由于重錘在運(yùn)動(dòng)過程中受到阻力作用,這樣會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果為12mv2(選填“<”或“>”)mgh四.實(shí)驗(yàn)題(共2小題)14.(2025春?南京期中)某小組同學(xué)利用如圖1所示的裝置完成“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。(1)在實(shí)驗(yàn)過程中,下列實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)處理正確的是。A.為了完成該實(shí)驗(yàn),必須測出重錘的質(zhì)量mB.釋放重錘前,手捏住紙帶上端并使重錘盡量遠(yuǎn)離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器C.為測量計(jì)時(shí)器打下某點(diǎn)時(shí)重錘的速度v,需要先測量該點(diǎn)到起始點(diǎn)O的距離h,再根據(jù)公式v=2D.為計(jì)算重錘重力勢能的減少量,可以用刻度尺測量某點(diǎn)到起始點(diǎn)O的距離h,利用公式ΔEp=mgh計(jì)算重力勢能的減少量(2)選出一條清晰的紙帶如圖2所示,其中O點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)(初速度視為0),A、B、C為三個(gè)清晰的計(jì)數(shù)點(diǎn),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50Hz,A和B、B和C之間各有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未畫出。用刻度尺測得OA=4.60cm,AB=14.40cm,BC=23.60cm。重錘的質(zhì)量為1.00kg,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2。則:打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí),重錘的速度大小為v=m/s;從打下O點(diǎn)到打下B點(diǎn)過程中重錘動(dòng)能增加量ΔEk=J,重力勢能減少量ΔEp=J。(計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)(3)利用該實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出重錘下落速度的平方v2與下落高度h之間的圖像,下列圖像中可能正確的是。15.(2025春?重慶校級(jí)月考)某同學(xué)用如圖甲所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,他將兩物塊A和B用輕質(zhì)細(xì)繩連接并跨過輕質(zhì)定滑輪,B下端連接紙帶,紙帶穿過固定的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,用天平測出A、B兩物塊的質(zhì)量mA=300g,mB=100g,A從高處由靜止開始下落,B拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn),對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測量,即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,圖乙給出的是實(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)間的距離如圖乙所示,已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)周期為T=0.02s,則:(1)在打點(diǎn)0~5過程中系統(tǒng)勢能的減小量ΔEp=J,系統(tǒng)動(dòng)能的增加量ΔEk=J(重力加速度g=9.8m/s2,結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)。(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,動(dòng)能的增加量小于重力勢能的減少量,主要原因可能是。A.工作電壓偏高B.存在空氣阻力和摩擦阻力的影響C.先釋放重物,后接通電源打出紙帶D.利用公式v=(3)用v表示物塊A的速度,h表示物塊A下落的高度。若某同學(xué)作出的v22-h圖像如圖丙所示,則可求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=

2024-2025學(xué)年下學(xué)期高一物理教科版(2019)期末必刷常考題之驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律參考答案與試題解析一.選擇題(共7小題)題號(hào)1234567答案CBADCAC二.多選題(共3小題)題號(hào)8910答案ADADAB一.選擇題(共7小題)1.(2024?江蘇學(xué)業(yè)考試)在用“落體法”做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí),為減小阻力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,下列操作可行的是()A.選用體積大的重錘 B.安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)兩限位孔在同一水平面上 C.釋放紙帶前,手應(yīng)提紙帶上端并使紙帶豎直 D.重錘下落過程中,手始終提住紙帶上端,保持紙帶豎直【考點(diǎn)】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.【專題】定性思想;推理法;機(jī)械能守恒定律應(yīng)用專題;實(shí)驗(yàn)探究能力.【答案】C【分析】根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理以及操作中的注意事項(xiàng)確定正確的操作步驟。【解答】解:A、為減小阻力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,應(yīng)選用體積小,密度大的重錘,故A錯(cuò)誤;B、根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知,安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)兩限位孔在同一豎直線上,故B錯(cuò)誤;CD、釋放紙帶前,手應(yīng)提紙帶上端并使紙帶豎直,重錘下落過程中,手不能提住紙帶上端,應(yīng)讓紙帶隨著重錘自由下落,故C正確,D錯(cuò)誤。故選:C?!军c(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道實(shí)驗(yàn)的原理,以及操作中的注意事項(xiàng)。2.(2024春?如皋市校級(jí)月考)某實(shí)驗(yàn)小組利用自由落體運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上,使重物帶動(dòng)紙帶從靜止開始自由下落。不同同學(xué)在實(shí)驗(yàn)操作過程中出現(xiàn)如圖所示的四種情況,其中操作正確的是()A. B. C. D.【考點(diǎn)】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.【專題】比較思想;推理法;機(jī)械能守恒定律應(yīng)用專題;實(shí)驗(yàn)探究能力.【答案】B【分析】實(shí)驗(yàn)過程中電源使用交流電源,且重物要盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器;【解答】解:根據(jù)題圖中各裝置的特點(diǎn)分析,由于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)該接交流電源,接直流電源的不能打點(diǎn)。為了減少阻力帶來的誤差,應(yīng)在上端用手豎直提著紙帶。故ACD錯(cuò)誤,B正確。故選:B?!军c(diǎn)評(píng)】本題主要考查了機(jī)械能守恒定律的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理掌握正確的實(shí)驗(yàn)操作并能分析誤差。3.(2024春?鹽城期中)在利用自由落體“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,下列說法正確的是()A.實(shí)驗(yàn)中可以不用天平測出重物的質(zhì)量 B.實(shí)驗(yàn)時(shí)接通電源和釋放紙帶應(yīng)同時(shí)進(jìn)行 C.實(shí)驗(yàn)中選用重物的體積越大實(shí)驗(yàn)誤差一定越小 D.實(shí)驗(yàn)中把秒表測得的時(shí)間代入v=gt,計(jì)算重錘的速度【考點(diǎn)】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.【專題】實(shí)驗(yàn)題;實(shí)驗(yàn)探究題;定性思想;推理法;機(jī)械能守恒定律應(yīng)用專題.【答案】A【分析】實(shí)驗(yàn)中不需要用天平測出重物的質(zhì)量,因?yàn)樵谧杂陕潴w運(yùn)動(dòng)中勢能和動(dòng)能中質(zhì)量在等式中可以消去;根據(jù)電流頻率可以計(jì)算紙帶上相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間;實(shí)驗(yàn)中選用重物的體積越大可能使得重物受到空氣阻力越大,實(shí)驗(yàn)誤差也越大?!窘獯稹拷猓篈、實(shí)驗(yàn)中不需要用天平測出重物的質(zhì)量,因?yàn)樵谧杂陕潴w運(yùn)動(dòng)中勢能和動(dòng)能中質(zhì)量在等式中可以消去,即gh=12v2,故B、為充分利用紙帶,實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源,然后再釋放紙帶,故B錯(cuò)誤;C、實(shí)驗(yàn)中選用重物的體積越大可能使得重物受到空氣阻力越大,實(shí)驗(yàn)誤差也越大,故C錯(cuò)誤;D、應(yīng)根據(jù)打出的紙帶應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論求出重錘的速度,不能由v=gt求出重錘速度,故D錯(cuò)誤;故選:A。【點(diǎn)評(píng)】利用自由落體“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)中不需要用天平測出重物的質(zhì)量,也不需要用秒表測出重物下落的時(shí)間,實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用最初兩點(diǎn)間距離接近2mm的紙帶進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,這是為了選出初速度接近0的紙帶,即自由落體運(yùn)動(dòng)。4.(2024?任城區(qū)校級(jí)模擬)某同學(xué)利用如圖甲所示的裝置,探究物塊a上升的最大高度H與物塊b距地面高度h的關(guān)系,忽略一切阻力及滑輪和細(xì)繩的質(zhì)量,初始時(shí)物塊a靜止在地面上,物塊b距地面的高度為h,細(xì)繩恰好繃直,現(xiàn)將物塊b由靜止釋放,b碰到地面后不再反彈,測出物塊a上升的最大高度為H,此后每次釋放物塊b時(shí),物塊a均靜止在地面上,物塊b著地后均不再反彈,改變細(xì)繩長度及物塊b距地面的高度h,測量多組(H,h)的數(shù)值,然后做出H﹣h圖像(如圖乙所示),圖像的斜率為k,已知物塊a、b的質(zhì)量分別為m1、m2,則以下給出的四項(xiàng)判斷中正確的是()①物塊a,b的質(zhì)量之比m②物塊a、b的質(zhì)量之比m③H﹣h圖像的斜率為k取值范圍是0<k<1④H﹣h圖像的斜率為k取值范圍是1<k<2A.①③ B.②③ C.①④ D.②④【考點(diǎn)】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.【專題】實(shí)驗(yàn)題;定量思想;實(shí)驗(yàn)分析法;機(jī)械能守恒定律應(yīng)用專題;實(shí)驗(yàn)探究能力.【答案】D【分析】根據(jù)題意分析可知,a物塊經(jīng)歷兩個(gè)運(yùn)動(dòng)過程,先對(duì)整體運(yùn)用動(dòng)能定理,再對(duì)a物塊運(yùn)用動(dòng)能定理列式得到H與h的關(guān)系式,根據(jù)圖像斜率分析求解a、b質(zhì)量之比;最后根據(jù)a物塊上升,b物塊下降質(zhì)量需滿足的條件求解k的取值范圍?!窘獯稹拷猓孩佗?、物塊a的上升過程分為兩個(gè)階段,第一階段為在物塊b釋放后,在繩子拉力的作用下加速上升,與此同時(shí)物塊b加速下降,速率與物塊a相同,第二個(gè)階段為物塊b落地后,物塊a在重力的作用下減速上升直至最高點(diǎn)(即豎直上拋運(yùn)動(dòng))。第一階段對(duì)整體由動(dòng)能定理有:(第二階段對(duì)物塊a由動(dòng)能定理有:-聯(lián)立以上兩式可得:H結(jié)合圖像可得直線的斜率為:k變形可知:m故①錯(cuò)誤,②正確;③④、根據(jù)題意,要將物塊a拉起,需滿足:m2>m1因此有:2即:1<k<2故③錯(cuò)誤,④正確。故ABC錯(cuò)誤,D正確。故選:D。【點(diǎn)評(píng)】該題考查連接體問題中動(dòng)能定理的應(yīng)用,a物塊經(jīng)歷兩個(gè)運(yùn)動(dòng)過程試分析該題時(shí)容易忽視的細(xì)節(jié),需要強(qiáng)化對(duì)多過程問題訓(xùn)練,題目難度適中。5.(2024春?河西區(qū)期末)在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn),獲得了一條比較理想的紙帶,以起點(diǎn)為計(jì)數(shù)點(diǎn)0,相隔一段距離后,取連續(xù)打點(diǎn)為計(jì)數(shù)點(diǎn)1、2、3、4、5、6,如圖為部分放大照片,則紙帶上打第3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)重物的速度v3=________m/s(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)()A.1.0m/s B.1.8m/s C.2.0m/s D.2.2m/s【考點(diǎn)】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.【專題】定量思想;推理法;機(jī)械能守恒定律應(yīng)用專題.【答案】C【分析】根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度,可以求出打紙帶上3點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小。【解答】解:根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)紙帶的處理方法,某點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于相鄰兩點(diǎn)間的平均速度,打下3點(diǎn)的瞬時(shí)速度,可以用2、4兩點(diǎn)的平均速度代替,所以:v3=(26.20-18.05)×10-故選:C?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查瞬時(shí)速度的測量原理,理解瞬時(shí)速度的求解方法。6.(2023春?如皋市期中)利用重錘和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn),下列說法中正確的是()A.重物的質(zhì)量可以不測量 B.實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先釋放紙帶,后接通電源 C.可以利用公式v=2D.重物最好選擇密度較小的物塊【考點(diǎn)】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.【專題】定量思想;實(shí)驗(yàn)分析法;機(jī)械能守恒定律應(yīng)用專題;實(shí)驗(yàn)探究能力.【答案】A【分析】根據(jù)動(dòng)能定理判斷;根據(jù)使紙帶上打出更多的點(diǎn)跡分析判斷;根據(jù)下落的加速度不等于重力加速度分析;根據(jù)減小空氣阻力產(chǎn)生的誤差分析?!窘獯稹拷猓篈.根據(jù)動(dòng)能定理有mgh只要上式成立,可以驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,由上式可知重物的質(zhì)量可以不測量,故A正確;B.實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先接通電源,后釋放紙帶,可以使紙帶上打出更多的點(diǎn)跡,故B錯(cuò)誤;C.因?yàn)橹匚锵侣溥^程中受到空氣阻力,下落的加速度不等于重力加速度,所以不可以利用公式v=來求解瞬時(shí)速度,故C錯(cuò)誤;D.為了減小空氣阻力產(chǎn)生的誤差,重物最好選擇密度較大的物塊,故D錯(cuò)誤。故選:A?!军c(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵掌握“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)原理和注意事項(xiàng)。7.(2023?淮安學(xué)業(yè)考試)在做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)重物減少的重力勢能總是略大于重物增加的動(dòng)能,造成這種現(xiàn)象的原因是()A.選用的重物質(zhì)量過大 B.選用的重物質(zhì)量過小 C.空氣對(duì)重物的阻力和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)紙帶的阻力 D.實(shí)驗(yàn)時(shí)操作不規(guī)范,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測量不準(zhǔn)確【考點(diǎn)】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.【專題】實(shí)驗(yàn)題;實(shí)驗(yàn)探究題;定性思想;實(shí)驗(yàn)分析法;機(jī)械能守恒定律應(yīng)用專題;實(shí)驗(yàn)探究能力.【答案】C【分析】明確實(shí)驗(yàn)原理,根據(jù)原理以及能量守恒分析誤差的來源?!窘獯稹拷猓河捎趯?shí)驗(yàn)中空氣阻力以及打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)紙帶的阻力是無法忽略的,故實(shí)驗(yàn)中總會(huì)出現(xiàn)重物減少的重力勢能總是略大于重物增加的動(dòng)能的現(xiàn)象,故C正確,ABD錯(cuò)誤。故選:C。【點(diǎn)評(píng)】本題考查“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中的誤差分析,要注意明確該誤差是由于阻力而造成的,要設(shè)法減小。二.多選題(共3小題)(多選)8.(2024春?南昌期末)某實(shí)驗(yàn)小組在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中,研究重物從靜止開始下落過程中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條紙帶,在紙帶打下的一系列點(diǎn)中,O為起點(diǎn),取OA段進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn):重物重力勢能的減小量小于動(dòng)能的增加量。造成這一結(jié)果可能的原因是()A.接通電源前釋放了紙帶 B.重物下落的過程中存在摩擦力和空氣阻力 C.重物落地后反彈或打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電壓過大 D.末位置的瞬時(shí)速度計(jì)算錯(cuò)誤【考點(diǎn)】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.【專題】定性思想;實(shí)驗(yàn)分析法;機(jī)械能守恒定律應(yīng)用專題;實(shí)驗(yàn)探究能力.【答案】AD【分析】根據(jù)系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因判斷?!窘獯稹拷猓篈.重物重力勢能的減小量小于動(dòng)能的增加量,出現(xiàn)這一結(jié)果的原因可能是接通電源前釋放了紙帶,導(dǎo)致打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打O點(diǎn)時(shí)重物的速度大于零,即打O點(diǎn)時(shí)重物的速度不為0,故A正確;B.重物下落過程存在空氣阻力和摩擦力會(huì)導(dǎo)致重物重力勢能的減小量大于動(dòng)能的增加量,故B錯(cuò)誤;C.重物觸底反彈可能會(huì)導(dǎo)致計(jì)算末動(dòng)能減少,會(huì)導(dǎo)致重物重力勢能的減小量大于動(dòng)能的增加量,打點(diǎn)計(jì)算器工作電壓偏高不會(huì)影響重物重力勢能的減小量和動(dòng)能的增加量,故C錯(cuò)誤;D.若末位置的瞬時(shí)速度計(jì)算錯(cuò)誤,也會(huì)導(dǎo)致重力勢能的減小量與動(dòng)能的增加量不相等,可能出現(xiàn)重力勢能的減小量小于動(dòng)能的增加量,故D正確。故選:AD。【點(diǎn)評(píng)】本題考查了利用重物自由下落驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn),圍繞實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)過程找出誤差的原因。(多選)9.(2023秋?浙江期中)下列實(shí)驗(yàn)中,說法正確的是()A.在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)先接通電源再釋放小車 B.在“探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)前應(yīng)該先把彈簧水平放置測量其原長 C.在“探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)所用斜槽應(yīng)盡量光滑 D.在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí),必須使兩限位孔在同一豎直線上【考點(diǎn)】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律;探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律;探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系;探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn).【專題】定量思想;推理法;機(jī)械能守恒定律應(yīng)用專題;實(shí)驗(yàn)探究能力.【答案】AD【分析】根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的特點(diǎn)和操作要求判斷先后順序;根據(jù)”探究彈簧彈力和彈簧形變量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)原理,從考慮彈簧的自重的角度判斷;根據(jù)平拋的特點(diǎn),只要求拋出的初速度相同;根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的特點(diǎn)和要求判斷操作正誤?!窘獯稹拷猓篈、在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,為了有效利用紙帶,應(yīng)先接通電源再釋放小車,故A正確;B、在“探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)前應(yīng)該先把彈簧豎直懸掛在鐵架臺(tái)上,測出彈簧在豎直方向時(shí)的原長,消除自重的影響,故B錯(cuò)誤;C、在“探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)所用斜槽是否光滑對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果沒有影響,但要求每次均從同一位置靜止釋放小球,故C錯(cuò)誤;D、在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí),必須使兩限位孔在同一豎直線上,減小紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的阻力,故D正確。故選:AD?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查多個(gè)實(shí)驗(yàn),要求掌握利用紙帶計(jì)算各計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度,利用圖象計(jì)算加速度。本題主要考查了胡克定律的相關(guān)應(yīng)用,根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理掌握正確的實(shí)驗(yàn)操作,結(jié)合圖像的物理意義和胡克定律即可完成分析。(多選)10.(2023?廣東學(xué)業(yè)考試)用自由落體運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律就是看12mvn2是否等于mghn(A.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打第一個(gè)點(diǎn)O時(shí),重物的速度為零 B.hn是計(jì)時(shí)點(diǎn)n到第一個(gè)點(diǎn)O的距離 C.m為重物的質(zhì)量,需用天平稱量 D.可以用vn=gtn計(jì)算vn,其中tn=(n﹣1)T(T為打點(diǎn)周期)【考點(diǎn)】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.【專題】定量思想;推理法;機(jī)械能守恒定律應(yīng)用專題;實(shí)驗(yàn)探究能力.【答案】AB【分析】根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理分析判斷;根據(jù)要驗(yàn)證的表達(dá)式推導(dǎo)分析;根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理判斷。【解答】解:AB.要驗(yàn)證12mvn2是否等于mgh,則要求打點(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,其中h是計(jì)時(shí)點(diǎn)nC.本實(shí)驗(yàn)中,要驗(yàn)證mgh兩邊都有m,故只要gh成立,則mgh就成立,機(jī)械能守恒定律也就被驗(yàn)證了,故C錯(cuò)誤;D.若用vn=gtn求vn則已默認(rèn)機(jī)械能守恒了,驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)也就變得無意義了,故D錯(cuò)誤。故選:AB?!军c(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵掌握驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)原理。三.填空題(共3小題)11.(2025春?余姚市校級(jí)期中)在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中,質(zhì)量m=1kg的物體自由下落,得到如圖所示的紙帶。相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.04s,則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)的速度是vB=2.13m/s;從起點(diǎn)O到打下B點(diǎn)過程中,物體的重力勢能減少Ep=2.33J,此過程中物體動(dòng)能的增加量Ek=2.26J。(g取10m/s2,計(jì)算結(jié)果都保留3位有效數(shù)字)【考點(diǎn)】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.【專題】定量思想;推理法;機(jī)械能守恒定律應(yīng)用專題;推理論證能力.【答案】2.13,2.33,2.26?!痉治觥扛鶕?jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)瞬時(shí)速度與平均速度的關(guān)系結(jié)合動(dòng)能和重力勢能表達(dá)式列式求解?!窘獯稹拷猓焊鶕?jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)瞬時(shí)速度和平均速度的關(guān)系,有vB=AC2T=(32.50-15.50)×10-22×0.04m/s=2.13m/s;從起點(diǎn)O到打下B點(diǎn)過程中,物體的重力勢能減少Ep=mghB=1×10×23.25×10﹣2J=2.33J,此過程中物體動(dòng)能的增加量Ek=1故答案為:2.13,2.33,2.26?!军c(diǎn)評(píng)】考查機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用,會(huì)根據(jù)題意進(jìn)行準(zhǔn)確分析解答。12.(2025春?楊浦區(qū)校級(jí)期中)在“用DIS研究機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,用到的傳感器是位移傳感器,實(shí)驗(yàn)中從擺錘釋放到最低點(diǎn)的過程中,合外力對(duì)擺錘做正功(選填:“做正功”或“不做功”或“做負(fù)功”)?!究键c(diǎn)】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.【專題】實(shí)驗(yàn)題;實(shí)驗(yàn)探究題;定量思想;實(shí)驗(yàn)分析法;機(jī)械能守恒定律應(yīng)用專題;實(shí)驗(yàn)探究能力.【答案】位移;做正功?!痉治觥吭凇坝肈IS研究機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,用到的傳感器是位移傳感器;根據(jù)動(dòng)能定理分析作答?!窘獯稹拷猓涸凇坝肈IS研究機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,用到的傳感器是位移傳感器;實(shí)驗(yàn)中從擺錘釋放到最低點(diǎn)的過程中,由于擺錘的動(dòng)能增加,根據(jù)動(dòng)能定理可知,合外力對(duì)擺錘做正功。故答案為:位移;做正功?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查了“用DIS研究機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn),要明確實(shí)驗(yàn)原理,知道采用的傳感器,掌握動(dòng)能定理的運(yùn)用。13.(2024春?鹽城期中)如圖所示為某同學(xué)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置。(1)實(shí)驗(yàn)儀器有:重錘、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶、復(fù)寫紙片、學(xué)生電源。除了以上儀器外,還需要的儀器是B。A.秒表B.毫米刻度尺C.彈簧測力計(jì)D.天平(2)由于重錘在運(yùn)動(dòng)過程中受到阻力作用,這樣會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果為12mv2<(選填“<”或“>”)mgh【考點(diǎn)】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.【專題】定量思想;推理法;機(jī)械能守恒定律應(yīng)用專題;推理論證能力.【答案】(1)B;(2)<?!痉治觥浚?)根據(jù)機(jī)械能守恒的原理選擇器材;(2)根據(jù)動(dòng)能定理進(jìn)行分析解答。【解答】解:(1)驗(yàn)證機(jī)械能守恒的表達(dá)式為12mv2=mgh,速度和下落高度分別利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和刻度尺測量,不需要使用秒表、彈簧測力計(jì)和天平測質(zhì)量,故B正確,ACD故選:B。(2)如果考慮空氣阻力作用,重物要克服阻力做功,根據(jù)動(dòng)能定理有mgh﹣Wf=12mv2,故12mv2故答案為:(1)B;(2)<?!军c(diǎn)評(píng)】考查機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用,會(huì)根據(jù)題意進(jìn)行準(zhǔn)確分析解答。四.實(shí)驗(yàn)題(共2小題)14.(2025春?南京期中)某小組同學(xué)利用如圖1所示的裝置完成“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。(1)在實(shí)驗(yàn)過程中,下列實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)處理正確的是D。A.為了完成該實(shí)驗(yàn),必須測出重錘的質(zhì)量mB.釋放重錘前,手捏住紙帶上端并使重錘盡量遠(yuǎn)離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器C.為測量計(jì)時(shí)器打下某點(diǎn)時(shí)重錘的速度v,需要先測量該點(diǎn)到起始點(diǎn)O的距離h,再根據(jù)公式v=2D.為計(jì)算重錘重力勢能的減少量,可以用刻度尺測量某點(diǎn)到起始點(diǎn)O的距離h,利用公式ΔEp=mgh計(jì)算重力勢能的減少量(2)選出一條清晰的紙帶如圖2所示,其中O點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)(初速度視為0),A、B、C為三個(gè)清晰的計(jì)數(shù)點(diǎn),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50Hz,A和B、B和C之間各有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未畫出。用刻度尺測得OA=4.60cm,AB=14.40cm,BC=23.60cm。重錘的質(zhì)量為1.00kg,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2。則:打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí),重錘的速度大小為v=1.90m/s;從打下O點(diǎn)到打下B點(diǎn)過程中重錘動(dòng)能增加量ΔEk=1.81J,重力勢能減少量ΔEp=1.86J。(計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)(3)利用該實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出重錘下落速度的平方v2與下落高度h之間的圖像,下列圖像中可能正確的是B。【考點(diǎn)】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.【專題】應(yīng)用題;定量思想;推理法;機(jī)械能守恒定律應(yīng)用專題;實(shí)驗(yàn)探究能力.【答案】(1)D;(2)1.90;1.81;1.86;(3)B?!痉治觥浚?)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)需要測量的量分析答題;(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法分析答題;(3)根據(jù)功能關(guān)系求出圖像的函數(shù)表達(dá)式,然后分析圖示圖像答題?!窘獯稹拷猓海?)A、實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證重力勢能的減少量與動(dòng)能增加量間的關(guān)系,重錘的質(zhì)量可以約去,不需要測出重錘的質(zhì)量m,故A錯(cuò)誤;B、為充分利用紙帶,釋放重錘前,手捏住紙帶上端并使重錘靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,故B錯(cuò)誤;C、如果根據(jù)公式v=2gh計(jì)算重錘的速度D、為計(jì)算重錘重力勢能的減少量,可以用刻度尺測量某點(diǎn)到起始點(diǎn)O的距離h,利用公式ΔEp=mgh計(jì)算重力勢能的減少量,故D正確。(2)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50Hz,A和B、B和C之間各有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未畫出,相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔t=5T=5f=5打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí),重錘的速度大小為v=AB+BC2從打下O點(diǎn)到打下B點(diǎn)過程中重錘動(dòng)能增加量ΔEk=12mv重力勢能減少量ΔEp=mg(OA+AB)=1.00×9.8×(4.60+14.40)×10﹣2J≈1.86J。(3)由機(jī)械能守恒定律得mgh=12mv2,整理得v2=2gh故選:B。故答案為:(1)D;(2)1.90;1.81;1.86;(3)B?!军c(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵是掌握實(shí)驗(yàn)的原理,掌握紙帶的處理方法,會(huì)通過紙帶求解瞬時(shí)速度的大小,關(guān)鍵是勻變速直線運(yùn)動(dòng)推論的運(yùn)用。15.(2025春?重慶校級(jí)月考)某同學(xué)用如圖甲所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,他將兩物塊A和B用輕質(zhì)細(xì)繩連接并跨過輕質(zhì)定滑輪,B下端連接紙帶,紙帶穿過固定的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,用天平測出A、B兩物塊的質(zhì)量mA=300g,mB=100g,A從高處由靜止開始下落,B拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn),對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測量,即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,圖乙給出的是實(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)間的距離如圖乙所示,已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)周期為T=0.02s,則:(1)在打點(diǎn)0~5過程中系統(tǒng)勢能的減小量ΔEp=1.18J,系統(tǒng)動(dòng)能的增加量ΔEk=1.15J(重力加速度g=9.8m/s2,結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)。(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,動(dòng)能的增加量小于重力勢能的減少量,主要原因可能是B。A.工作電壓偏高B.存在空氣阻力和摩擦阻力的影響C.先釋放重物,后接通電源打出紙帶D.利用公式v=(3)用v表示物塊A的速度,h表示物塊A下落的高度。若某同學(xué)作出的v22-h圖像如圖丙所示,則可求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.70【考點(diǎn)】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.【專題】定量思想;推理法;機(jī)械能守恒定律應(yīng)用專題;實(shí)驗(yàn)探究能力.【答案】(1)1.18、1.15;(2)B;(3)9.70。【分析】(1)根據(jù)下落的高度求出系統(tǒng)重力勢能的減小量,求出點(diǎn)5的瞬時(shí)速度再求出系統(tǒng)動(dòng)能的增加量;(2)動(dòng)能的增加量小于重力勢能的減少量,主要原因重物下落過程中受到空氣阻力、摩擦阻力作用;(3)根據(jù)機(jī)械能守恒定律得到圖像的表達(dá)式,結(jié)合圖像的斜率求出g的值?!窘獯稹拷猓海?)系統(tǒng)勢能的減小量:ΔEp=(mA﹣mB)gh5=0.2×9.8×(0.384+0.216)J=1.18J每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn),可知T=0.1s,則打B點(diǎn)時(shí)的速度:v在打點(diǎn)0~5過程中系統(tǒng)動(dòng)能的增加量ΔE(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,動(dòng)能的增加量小于重力勢能的減少量,說明運(yùn)動(dòng)過程中能量有損失,存在空氣阻力和摩擦阻力的影響,故ACD錯(cuò)誤,B正確;故選:B。(3)對(duì)連接體整體,由系統(tǒng)機(jī)械能守恒得:(變形可得:1結(jié)合題圖數(shù)據(jù),圖像的斜率:k=m代入數(shù)據(jù)解得:g=9.70m/s2故答案為:(1)1.18、1.15;(2)B;(3)9.70。【點(diǎn)評(píng)】本題驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒,關(guān)鍵得出系統(tǒng)動(dòng)能的增加量和系統(tǒng)重力勢能的減小量。

考點(diǎn)卡片1.探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康挠么螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器研究小車在重物牽引下的運(yùn)動(dòng),探究小車速度隨時(shí)間的變化規(guī)律.二、實(shí)驗(yàn)原理1.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶能記錄運(yùn)動(dòng)物體在不同時(shí)刻的位置.2.求紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度一般用一小段時(shí)間內(nèi)的平均速度代替.3.用描點(diǎn)法畫出小車的vt圖象,圖線的傾斜程度表示加速度的大小,如果vt圖象是一條傾斜的直線,說明物體的速度是均勻變化的.三、實(shí)驗(yàn)器材打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,一端附有滑輪的長木板,小車、紙帶、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、導(dǎo)線、交流電源.四、實(shí)驗(yàn)步驟1.如圖所示,把附有滑輪的長木板放在實(shí)驗(yàn)桌上,并使滑輪伸出桌面,把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長木板上沒有滑輪的一端,連接好電路.2.把一條細(xì)繩拴在小車上,使細(xì)繩跨過滑輪,下邊掛上合適的鉤碼,放手后,看小車能否在木板上平穩(wěn)地加速滑行,然后把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,并把紙帶的一端固定在小車的后面.3.把小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置,先接通電源,后釋放小車,讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一系列小點(diǎn).4.更換紙帶,重復(fù)操作兩次.5.增減鉤碼個(gè)數(shù),再做兩次實(shí)驗(yàn).五、數(shù)據(jù)處理1.表格法(1)從幾條紙帶中選擇一條比較理想的紙帶,舍掉開始一些比較密集的點(diǎn),在后面便于測量的地方找一個(gè)開始點(diǎn),作為計(jì)數(shù)始點(diǎn),以后依次每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),并標(biāo)明0、1、2、3、4…,測量各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0點(diǎn)的距離x,并記錄填入表中.位置編號(hào)012345時(shí)間t/sx/mv/(m?s﹣1)(2)分別計(jì)算出與所求點(diǎn)相鄰的兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離△x1、△x2、△x3….(3)利用一段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于這段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求得各計(jì)數(shù)點(diǎn)1、2、3、4、5的瞬時(shí)速度,填入表格中.2.圖象法(1)在坐標(biāo)紙上建立直角坐標(biāo)系,橫軸表示時(shí)間,縱軸表示速度,并根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn).(2)畫一條直線,讓這條直線通過盡可能多的點(diǎn),不在線上的點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè),偏差比較大的點(diǎn)忽略不計(jì).(3)觀察所得到的直線,分析物體的速度隨時(shí)間的變化規(guī)律.六、誤差分析產(chǎn)生原因減小方法偶然誤差根據(jù)紙帶測量的位移有誤差,從而使根據(jù)位移計(jì)算的瞬時(shí)速度有誤差測量各計(jì)數(shù)點(diǎn)到起始點(diǎn)的距離而不是直接測量相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間距離系統(tǒng)誤差木板的粗糙程度不完全相同盡量選用各處粗糙程度均勻的木板七、注意事項(xiàng)1.開始釋放小車時(shí),應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器.2.先接通電源,等打點(diǎn)穩(wěn)定后,再釋放小車.3.取下紙帶前,先斷開電源.4.要防止鉤碼落地和小車跟滑輪相撞,當(dāng)小車到達(dá)滑輪前及時(shí)用手按住它.5.牽引小車的鉤碼個(gè)數(shù)要適當(dāng),以免加速度過大而使紙帶上的點(diǎn)太少,或者加速度太小,而使各段位移無多大差別,從而使測量誤差增大,加速度的大小以能在50cm長的紙帶上清楚地取得六、七個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)為宜.6.要區(qū)別打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)與人為選取的計(jì)數(shù)點(diǎn),一般在紙帶上每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),即時(shí)間間隔為T=0.02×5s=0.1s.要舍掉開頭過于密集的點(diǎn),這樣誤差小.7.在坐標(biāo)紙上畫vt圖象時(shí),注意坐標(biāo)軸單位長度的選取要適當(dāng),應(yīng)使圖線盡量分布在較大的坐標(biāo)平面內(nèi).2.探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】一、探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹缽椓εc彈簧伸長的定量關(guān)系,學(xué)會(huì)利用列表法、圖象法、函數(shù)法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).2.實(shí)驗(yàn)原理彈簧受力會(huì)發(fā)生形變,形變的大小與受到的外力有關(guān),沿彈簧的方向拉彈簧,當(dāng)形變穩(wěn)定時(shí),彈簧產(chǎn)生的彈力與使它發(fā)生形變的拉力在數(shù)值上是相等的,用懸掛法測量彈簧的彈力,運(yùn)用的正是彈簧的彈力與掛在彈簧下面的砝碼的重力相等.彈簧的長度可用刻度尺直接測出,伸長量可以由拉長后的長度減去彈簧原來的長度進(jìn)行計(jì)算.這樣就可以研究彈簧的彈力和彈簧伸長量之間的定量關(guān)系.3.實(shí)驗(yàn)器材彈簧、毫米刻度尺、鐵架臺(tái)、鉤碼若干、坐標(biāo)紙.4.實(shí)驗(yàn)步驟(1)將彈簧的一端掛在鐵架臺(tái)上,讓其自然下垂,用刻度尺測出彈簧自然伸長狀態(tài)時(shí)的長度L0,即原長.(2)如圖所示,將已知質(zhì)量的鉤碼掛在彈簧的下端,在平衡時(shí)測量彈簧的總長并計(jì)算鉤碼的重力,填寫在記錄表格里.1234567F/NL/cmx/cm(3)改變所掛鉤碼的質(zhì)量,重復(fù)前面的實(shí)驗(yàn)過程多次.(4)以彈力F(大小等于所掛鉤碼的重力)為縱坐標(biāo),以彈簧的伸長量x為橫坐標(biāo),用描點(diǎn)法作圖.連接各點(diǎn),得出彈力F隨彈簧伸長量x變化的圖線.(5)以彈簧的伸長量為自變量,寫出曲線所代表的函數(shù).首先嘗試一次函數(shù),如果不行則考慮二次函數(shù).(6)得出彈力和彈簧伸長量之間的定量關(guān)系,解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義.五.“探究彈力與彈簧伸長的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng):1.所掛鉤碼不要過重,以免彈簧被過分拉伸而超出它的彈性限度,要注意觀察,適可而止.2.每次所掛鉤碼的質(zhì)量差盡量大一些,從而使坐標(biāo)上描的點(diǎn)的間距盡可能大,這樣作出的圖線更精確.3.測彈簧長度時(shí),一定要在彈簧豎直懸掛且處于平衡狀態(tài)時(shí)測量,以免增大誤差.4.描點(diǎn)畫線時(shí),所描的點(diǎn)不一定都落在一條直線上,但應(yīng)注意一定要使各點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè).5.記錄數(shù)據(jù)時(shí)要注意彈力及彈簧伸長量的對(duì)應(yīng)關(guān)系及單位.【命題方向】題型一:對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和誤差分析某實(shí)驗(yàn)小組做“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)時(shí),先把彈簧平放在桌面上,用刻度尺測出彈簧的原長L0=4.6cm,再把彈簧豎直懸掛起來,在下端掛鉤碼,每增加一只鉤碼均記下對(duì)應(yīng)的彈簧的長度x,數(shù)據(jù)記錄如表所示.鉤碼個(gè)數(shù)12345彈力F/N1.02.03.04.05.0彈簧的長度x/cm7.09.011.013.015.0(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖中作出F﹣X圖象;(2)由此圖線可得,該彈簧勁度系數(shù)k=50N/m;(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)(3)圖線與x軸的交點(diǎn)坐標(biāo)大于L0的原因是豎直懸掛時(shí),它自身的重力作用.分析:(1)通過描點(diǎn)法作圖即可;(2)根據(jù)胡克定律可得:k=△(3)彈簧自身有重力會(huì)導(dǎo)致彈簧豎直放置時(shí)長度變長.解答:(1)描點(diǎn)作圖,如圖所示:如圖所示(2)圖象的斜率表示勁度系數(shù),故有:k=△(3)圖線與x軸的交點(diǎn)坐標(biāo)表示彈簧不掛鉤碼時(shí)的長度,其數(shù)值大于彈簧原長,因?yàn)閺椈勺陨碇亓Φ挠绊懀蚀鸢笧椋海?)如圖所示;(2)50;(3)豎直懸掛時(shí),彈簧自身重力的影響點(diǎn)評(píng):本題關(guān)鍵明確胡克定律F=kx中x為伸長量,不是長度,同時(shí)題目中彈簧自身的重力不能忽略不計(jì).【解題方法點(diǎn)撥】在物理學(xué)中經(jīng)常用圖象處理物理問題,應(yīng)用圖象的好處是直觀、方便,根據(jù)已知數(shù)據(jù)選擇坐標(biāo)軸的標(biāo)度是作好圖象的關(guān)鍵.作圖象的方法是:用平滑的曲線(或直線)將坐標(biāo)紙上的各點(diǎn)連結(jié)起來,若是直線,應(yīng)使各點(diǎn)均勻分布于直線上或直線兩側(cè),偏離直線太大的點(diǎn)應(yīng)舍棄,有時(shí)可以通過改變坐標(biāo)軸所表示的物理量的方法,把曲線變?yōu)橹本€,使圖象更直觀.3.探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】一。實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.描出平拋物體的運(yùn)動(dòng)軌跡。2.求出平拋物體的初速度。二。實(shí)驗(yàn)原理平拋運(yùn)動(dòng)可以看作是兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合成:一是水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng),其速度等于平拋物體運(yùn)動(dòng)的初速度;另一個(gè)是豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)。利用鉛筆確定做平拋運(yùn)動(dòng)的小球運(yùn)動(dòng)時(shí)若干不同位置,然后描出運(yùn)動(dòng)軌跡,測出曲線上任一點(diǎn)的坐標(biāo)x和y,利用公式x=vt和y=12gt三。實(shí)驗(yàn)器材斜槽(附金屬小球)、木板及豎直固定支架、白紙、圖釘、刻度尺、三角板、重錘、鉛筆。四。實(shí)驗(yàn)步驟1.把斜槽放在桌面上,讓其末端伸出桌面外,調(diào)節(jié)末端使其切線水平固定。2.在帶有支架的木板上,用圖釘釘好白紙,并讓豎放木板左上方靠近槽口,使小球滾下飛出后的軌道平面跟板面平行。(如圖所示)3.把小球飛離斜槽末端時(shí)的球心位置投影到白紙上,描出點(diǎn)O,過O用重垂線描出豎直方向。4.讓小球每次都從斜槽上同一適當(dāng)位置滾下,在粗略確定的位置附近,用鉛筆較準(zhǔn)確地確定小球通過的位置,并記下這一點(diǎn),以后依次改變x值,用同樣的方法確定其他各點(diǎn)的位置。5.把白紙從木板上取下來,用三角板過O作與豎直方向垂直的x軸,將一系列所描的點(diǎn)用平滑的曲線連接起來,這就是小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。五。數(shù)據(jù)處理(求平拋小球的初速度)1.以O(shè)點(diǎn)為原點(diǎn),水平方向?yàn)閤軸,豎直向下方向?yàn)閥軸建立坐標(biāo)系。2.在平拋小球運(yùn)動(dòng)軌跡上選取A、B、C、D、E五個(gè)點(diǎn),測出它們的x、y坐標(biāo)值,記到表格內(nèi)。3.把測到的坐標(biāo)值依次代入公式v0=xg2六。誤差分析1.安裝斜槽時(shí),其末端切線不水平。2.小球每次滾下的初位置不盡相同。3.建立坐標(biāo)系時(shí),可能誤將斜槽末端端口作為坐標(biāo)原點(diǎn)。4.空氣阻力使小球不是真正的平拋運(yùn)動(dòng)。七。注意事項(xiàng)1.實(shí)驗(yàn)中必須保持通過斜槽末端的切線水平,木板必須處在豎直面內(nèi)且與小球運(yùn)動(dòng)軌跡所在的豎直平面平行,并使小球的運(yùn)動(dòng)靠近圖板但不接觸。2.小球必須每次從斜槽上同一位置由靜止?jié)L下,即在斜槽上固定一個(gè)擋板,每次都從擋板位置釋放小球。3.坐標(biāo)原點(diǎn)(小球做平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn))不是槽口的端點(diǎn),應(yīng)是小球在槽口時(shí),球心在木板上的水平投影點(diǎn)。4.要在斜槽上適當(dāng)?shù)母叨柔尫判∏颍顾赃m當(dāng)?shù)乃匠跛俣葤伋?,其軌跡由圖板左上角到達(dá)右下角;要在平拋軌跡上選取距O點(diǎn)遠(yuǎn)一些的點(diǎn)來計(jì)算小球的初速度,這樣可以減小測量誤差。【知識(shí)點(diǎn)拓展】拓展創(chuàng)新如圖甲所示,A是一塊平面木板,在其上等間隔地開鑿出一組平行的插槽(圖甲中P0P0′、P1P1′…),槽間距離均為d,把覆蓋復(fù)寫紙的白紙鋪貼在硬板B上,實(shí)驗(yàn)時(shí)依次將B板插入A板的各插槽中,每次讓小球從斜軌的同一位置由靜止釋放。每打完一點(diǎn)后,把B板插入后一槽中并同時(shí)向紙面內(nèi)側(cè)平移距離d,實(shí)驗(yàn)得到小球在白紙上打下的若干痕跡點(diǎn),如圖乙所示。將這些點(diǎn)用平滑的曲線連接起來就得到小球平拋的軌跡。4.驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】實(shí)驗(yàn):驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證物體做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)械能守恒。鞏固由紙帶求瞬時(shí)速度

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