第六節(jié)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律建議用時(shí):40分鐘1.某學(xué)習(xí)小組利用如圖甲所示的裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn),在本實(shí)驗(yàn)中:(1)下列做法正確的有.

A.必須要稱出重物和夾子的質(zhì)量B.圖中兩限位孔必須在同一豎直線上C.將連著重物的紙帶穿過限位孔,用手提住,讓手盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器D.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)結(jié)束后立即選擇清晰的點(diǎn)跡進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量(2)一實(shí)驗(yàn)小組得到如圖乙所示的一條理想紙帶,在紙帶上選取三個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C,測(cè)得它們到起始點(diǎn)O的距離分別為hA、hB、hC.已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為T,重物的質(zhì)量為m,從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中,重物的重力勢(shì)能變化量ΔEp=,動(dòng)能變化量ΔEk=;實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,重力勢(shì)能的減少量大于動(dòng)能的增加量,主要原因是.

2.某實(shí)驗(yàn)興趣小組用如圖所示的氣墊導(dǎo)軌來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,在氣墊導(dǎo)軌上可以忽略軌道的摩擦力,當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,主要實(shí)驗(yàn)步驟如下:(1)通過調(diào)節(jié)旋鈕A、B將氣墊導(dǎo)軌調(diào)水平,測(cè)量出氣墊導(dǎo)軌兩支腳A、B間的距離L,光電門1、2間的距離l,把支腳A墊高并測(cè)量出其高度為H,則光電門1、2的高度差h=;

(2)測(cè)出遮光條的寬度d=11.45mm(3)將滑塊從氣墊導(dǎo)軌上端釋放,滑塊通過兩光電門1、2的時(shí)間分別為t1、t2,通過記錄的數(shù)據(jù)可知t1t2(選填“>”“<”或“=”);

(4)取低處的光電門2為零勢(shì)能點(diǎn),要驗(yàn)證機(jī)械能守恒,則該興趣小組同學(xué)只需在誤差允許范圍內(nèi)驗(yàn)證表達(dá)式是否成立即可(用所測(cè)量物理量的字母表示).

3.[2024·廣州六中月考]“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)可以采用如圖甲、乙兩種方案進(jìn)行,如圖甲所示,將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上,用重物帶動(dòng)紙帶從靜止開始自由下落;如圖乙所示,將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在斜面上,用小車帶動(dòng)紙帶從靜止開始自由下滑.(1)對(duì)比兩種方案,甲方案好一些,不選擇乙方案的理由是;

(2)安裝好實(shí)驗(yàn)裝置,正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶,如圖丙所示,紙帶的(選填“左”或“右”)端與重物相連.

(3)圖丙中O點(diǎn)為打點(diǎn)起始點(diǎn),且速度為零,選取紙帶上連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C、D、E、F作為計(jì)時(shí)點(diǎn),為驗(yàn)證重物對(duì)應(yīng)O點(diǎn)和E點(diǎn)機(jī)械能是否相等,并使數(shù)據(jù)處理簡(jiǎn)便,應(yīng)測(cè)量O、E兩點(diǎn)間的距離h1和D、F兩點(diǎn)間的距離h2,若重物質(zhì)量為m,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)周期為T,從O點(diǎn)到E點(diǎn)的過程中重物動(dòng)能的增加量ΔEk=(用本題所給字母表示).

(4)某同學(xué)在紙帶上選取計(jì)時(shí)點(diǎn)后,測(cè)量它們到初速度為零的起始點(diǎn)的距離h,并計(jì)算出打相應(yīng)計(jì)時(shí)點(diǎn)時(shí)重物的速度v,描繪出v2-h圖像.若實(shí)驗(yàn)中重物所受阻力不可忽略,且阻力大小保持不變,從理論上分析,合理的v2-h圖像是圖中的.

ABCD(5)本實(shí)驗(yàn)因下列原因產(chǎn)生的誤差,屬于系統(tǒng)誤差的是.

A.刻度尺讀數(shù)誤差B.因?qū)嶋H交流電頻率偏低而產(chǎn)生的誤差C.小球下落過程受裝置阻力影響產(chǎn)生的誤差D.根據(jù)圖像數(shù)據(jù)計(jì)算重力加速度時(shí),數(shù)據(jù)點(diǎn)坐標(biāo)的估讀導(dǎo)致的誤差4.[2024·汕頭一中月考]用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,物塊2從高處由靜止開始下落,物塊1上拖著的紙帶打出了一系列的點(diǎn),對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡間距進(jìn)行測(cè)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,其中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)計(jì)時(shí)點(diǎn)(圖中未標(biāo)出),計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示.已知物塊1、2的質(zhì)量分別為m1=50g、m2=150g.(電源頻率為50Hz)(1)在紙帶上打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)物塊的速度v5=m/s.

(2)在打點(diǎn)0~5過程中,系統(tǒng)動(dòng)能的增加量ΔEk=J,系統(tǒng)重力勢(shì)能的減少量ΔEp=J.(g取10m/s2,結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)

(3)若同學(xué)作出的12v2-h圖像如圖丙所示,則當(dāng)?shù)氐膶?shí)際重力加速度g=m/s25.如圖所示,某實(shí)驗(yàn)小組在實(shí)驗(yàn)室中利用水平氣墊導(dǎo)軌和兩個(gè)光電門計(jì)時(shí)器A和B,驗(yàn)證質(zhì)量為M的滑塊(含遮光條)和質(zhì)量為m的鉤碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒.已知遮光條的寬度為d,先后通過A、B光電門的時(shí)間分別為Δt1、Δt2,光電門A、B之間的距離為s.滑塊運(yùn)動(dòng)通過光電門B時(shí),鉤碼未落地,重力加速度為g.(1)實(shí)驗(yàn)中需要用到的器材有(填選項(xiàng)前的字母).

A.天平B.刻度尺C.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器D.秒表E.彈簧測(cè)力計(jì)(2)滑塊通過光電門A時(shí)的瞬時(shí)速度的表達(dá)式為v1=(用題中給定字母表示).

(3)驗(yàn)證本系統(tǒng)機(jī)械能守恒的表達(dá)式為