第22講實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律

劃重點(diǎn)之精細(xì)講義系列

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實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.

實(shí)驗(yàn)原理

1.在只有重力做功的自由落體運(yùn)動(dòng)中，物體的重力勢(shì)能和動(dòng)能互相轉(zhuǎn)化，但總的

機(jī)械能保持不變.若物體某時(shí)刻瞬時(shí)速度為。，下落高度為〃，則重力勢(shì)能的減少量為

岫動(dòng)能的增加量為沙/，看它們?cè)趯?shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)是否相等，若相等則驗(yàn)證

了機(jī)械能守恒定律.

2.速度的測(cè)量：做勻變速運(yùn)動(dòng)的紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于相鄰兩點(diǎn)間的平均速

度%=32,?計(jì)算打第〃個(gè)點(diǎn)瞬時(shí)速度的方法是：測(cè)出第〃個(gè)點(diǎn)的相鄰前后兩段相等時(shí)間

A

T內(nèi)下落的距離.％和必修，由公式內(nèi)=包號(hào)二或辦」""27…算出,如圖所示.

三.實(shí)驗(yàn)器材

鐵架臺(tái)（含鐵夾）、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、學(xué)生電源、紙帶、復(fù)寫(xiě)紙、導(dǎo)線、亳米刻度尺、重

物（帶紙帶夾）.

四.實(shí)驗(yàn)步驟

1.儀器安裝

按圖所示將檢查、調(diào)整好的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器豎直固定在鐵架臺(tái)上，接好電路.

打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,注

\上紙帶

2.打紙帶

將紙帶的一端用夾子固定在重物上，另一端穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔用手提著紙帶

使重物靜止在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的地方.先接通電源，后松開(kāi)紙帶，讓重物帶著紙帶自由

下落.更換紙帶重復(fù)做3?5次實(shí)驗(yàn).

3.選紙帶

分兩種情況說(shuō)明

⑴如果根據(jù)多加2=加的驗(yàn)證時(shí)，應(yīng)選點(diǎn)跡清晰，打點(diǎn)成一條直線，旦1、2兩點(diǎn)間

距離小于或接近2mm的紙帶.若1、2兩點(diǎn)間的距離大于2mm,這是由于先釋放紙帶，

后接通電源造成的.這樣，第1個(gè)點(diǎn)就不是運(yùn)動(dòng)的起始點(diǎn)了，這樣的紙帶不能選.

(2)如果根據(jù)/成一J調(diào)=mg〉h驗(yàn)證時(shí)，由于重刀勢(shì)能的變化是絕對(duì)的，處理紙帶

時(shí)，選擇適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn)，這樣紙帶上打出的第I、2兩點(diǎn)間的距離是否為2mm就

無(wú)關(guān)緊要了，所以只要后面的點(diǎn)跡清晰就可選用.

五.數(shù)據(jù)處理

I.求瞬時(shí)速度

由公式%=S7A可以計(jì)算出重物下落hl、力2、加…的高度時(shí)對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度

J1

0、。2、。3、**?

2.驗(yàn)證守恒

方法一：利用起始點(diǎn)和第〃點(diǎn)計(jì)算，代入g兒和斗、如果在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，

則說(shuō)明機(jī)械能守恒定律是正確的.

方法二：任取兩點(diǎn)A、B測(cè)出以B，算出加8和(，一品)的值，如果在實(shí)驗(yàn)誤差

允許的范圍內(nèi)，g自8=%為一上年，則說(shuō)明機(jī)械能守恒定律是正確的.

方法三：圖象法，從紙帶上選取多個(gè)點(diǎn)，測(cè)量從第一點(diǎn)到其余各點(diǎn)的下落高度/?,

并計(jì)算各點(diǎn)速度的平方材，然后以上2為縱軸，以力為橫軸，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出/2/圖

線.若在誤差允許的范圍內(nèi)圖象是一條過(guò)原點(diǎn)且斜率為g的直線，則驗(yàn)證了機(jī)械能守恒.

六.誤差分析

I.系統(tǒng)誤差

本實(shí)驗(yàn)中因重錘和紙帶在下落過(guò)程中要克服各種阻力(空氣阻力、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器阻力)

做功，故動(dòng)能的增加量AEk稍小于重力勢(shì)能的減少量AEp，HPAEk<AEp,這屬于系統(tǒng)誤

差，改進(jìn)的方法是調(diào)整器材的安裝，盡可能地減小阻力.

2.偶然誤差

本實(shí)驗(yàn)的另一個(gè)誤差來(lái)源于長(zhǎng)度的測(cè)量，屬于偶然誤差.減小誤差的方法是測(cè)下落

距離時(shí)都從O點(diǎn)測(cè)量葉，一次將各打點(diǎn)對(duì)應(yīng)的下落高度測(cè)量完，或者多次測(cè)量取平均

值.

七.注意事項(xiàng)

1.應(yīng)盡可能控制實(shí)驗(yàn)條件，即應(yīng)滿足機(jī)械能守恒的條件，這就要求盡量減小各種

阻力的影響，采取的措施有：

(1)安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，必須使兩個(gè)限位孔的中線嚴(yán)格豎直，以減小摩擦阻力.

(2)應(yīng)選用質(zhì)量和密度較大的重錘，增大重力可使阻力的影響相對(duì)減小，增大密度可

以減小體積，可使空氣阻力減小.

2.實(shí)驗(yàn)中，提紙帶的手要保持不動(dòng)，且保證紙帶豎直，接通電源后，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

工作穩(wěn)定后再松開(kāi)紙帶.

3.驗(yàn)證機(jī)械能守恒時(shí)，可以不測(cè)出重錘質(zhì)量，只要比較3忌和的“是否相等即可驗(yàn)

證機(jī)械能是否守恒.

4.測(cè)量下落高度時(shí)，為了減小測(cè)后?值〃的相對(duì)誤差，選取的各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)要離起始

點(diǎn)遠(yuǎn)一些，紙帶也不易過(guò)長(zhǎng)，有效長(zhǎng)度可在60cm?80cm之間.

5.速度不能用為=切〃或2=，旃計(jì)算，否則犯了用機(jī)械能守恒定律驗(yàn)證機(jī)械能

守恒的錯(cuò)誤.

目典例分相

考點(diǎn)一實(shí)驗(yàn)原理與操作

【典例1】在利用自由落體運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，電源的頻率為50Hz,

依次打出的點(diǎn)為0,1,2,3,4…〃.則：

(I)如用第2點(diǎn)到第6點(diǎn)之間的紙帶來(lái)驗(yàn)證，必須直接測(cè)顯的物理量為、

、，必須計(jì)算出的物理量為,,驗(yàn)證的表達(dá)式為

(2)卜列實(shí)驗(yàn)步驟操作合理的排列順序是.(填寫(xiě)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(tái)上

B.接通電源，再松開(kāi)紙帶，讓重物自由下落

c.取卜.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(guò)打點(diǎn)上時(shí)器，用手提著紙帶

E.選擇一條紙帶，用刻度尺測(cè)出物體下落的高度小，hi.加…兒，計(jì)算出對(duì)應(yīng)的

瞬時(shí)速度0,02，6…2

F.分別算出沙小和〃?g%在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)看是否相等

考點(diǎn)二數(shù)據(jù)處理與誤差分析

【典例2】利用圖I裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn).

打點(diǎn)收)

］計(jì)弋器.帶

屋

央子

重物

H

圖1

(1)為驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，需要比較重物下落過(guò)程中任意兩點(diǎn)間的

A.動(dòng)能變化量與勢(shì)能變化量

B.速度變化量和勢(shì)能變化量

C.速度變化量和高度變化量

祛碼質(zhì)量/g50100150

彈簧長(zhǎng)度/cm8.627.636.66

(2)取下彈簧，將其一端固定于氣墊導(dǎo)軌左側(cè)，如圖乙所示，調(diào)整導(dǎo)軌使滑塊自由滑

動(dòng)時(shí)，通過(guò)兩個(gè)光電門(mén)的速度大小.

(3)用滑塊壓縮彈簧，記錄彈簧的壓縮量x；釋放滑塊，記錄滑塊脫離彈簧后的速度

。.釋放滑塊過(guò)程中，彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為.

(4)重瑪(3)中的操作，得到。與x的關(guān)系如圖丙所示，由圖可知，。與x成

關(guān)系.由上述實(shí)驗(yàn)可得結(jié)論：對(duì)同一根彈簧，彈性勢(shì)能與彈簧的成正比.

v/(m-s-,)

【典例4】某同學(xué)利用下述裝置對(duì)輕質(zhì)彈簧的彈性勢(shì)能進(jìn)行探究：一輕質(zhì)彈簧放置

在光滑水平桌面上，彈簧左端固定，右端與一小球接觸而不固連；彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)，小

球恰好在桌面邊緣，如圖所示.向左推小球，使彈簧壓縮一段距離后由靜止釋放；小球

離開(kāi)桌面后落到水平地面.通過(guò)測(cè)量和計(jì)算，可求得彈簧被壓縮后的彈性勢(shì)能.

回答下列問(wèn)題：

(1)本實(shí)驗(yàn)中可認(rèn)為，彈簧被壓縮后的彈性勢(shì)能斗與小球拋出時(shí)的動(dòng)能0相等.己

知重力加速度大小為，為求得E2至少需要測(cè)量下列物理量中的(填正確答案

標(biāo)號(hào)).

A.小球的質(zhì)量/〃

B.小球拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離s

C.桌面到地面的高度。

D.彈簧的壓縮最A(yù)x

E.彈簧原長(zhǎng)/o

(2)用所選取的測(cè)量量和已知量表示Eg得反=.

(3)圖中的直線是實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到的s-Ar圖線.從理論上可推出，如果力不變.〃，增

加，s-Ar圖線的斜率會(huì)________(填“增大”、“減小”或“不變”)；如果機(jī)不變，h

增加，s-At圖線的斜率會(huì)________(填“增大”、“減小”或“不變”).由圖中給出的

直線關(guān)系和Ek的表達(dá)式可知，Ep與Ax的次方成正比.

oAX

【典例5］如圖所示為利用氣墊導(dǎo)軌（滑塊在該導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力可忽略）“驗(yàn)

證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置，完成以下填空.

實(shí)驗(yàn)步驟如F：

①將氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上，桌面高度不低F1m,將導(dǎo)軌調(diào)至水平；

②測(cè)出擋光條的寬度/和兩光電門(mén)中心之間的距離s；

③將滑塊移至光電門(mén)1左側(cè)某處，待祛碼靜止不動(dòng)時(shí)，釋放滑塊，要求祛碼落地前

擋光條已通過(guò)光電門(mén)2；

④測(cè)出滑塊分別通過(guò)光電門(mén)I和光電門(mén)2時(shí)的擋光時(shí)間和A/2；

⑤用天平稱(chēng)出滑塊和擋光條的總質(zhì)量M,再稱(chēng)出毛盤(pán)和祛碼的總質(zhì)量〃?；

⑥滑塊通過(guò)光電門(mén)1和光電門(mén)2時(shí)，可以確定系統(tǒng)（包括滑塊、擋光條、托盤(pán)和祛

碼）的總動(dòng)能分別為Eki=和Ek2=：

⑦在滑塊從光電門(mén)1運(yùn)動(dòng)到光電門(mén)2的過(guò)程中，系統(tǒng)勢(shì)能的減少量△耳=

（重力加速度為g）;

⑧如果滿足關(guān)系式,則可認(rèn)為驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律.（用反|、

a2和AEp表示）

現(xiàn)國(guó)綽與

i.利用如圖所示裝置進(jìn)行驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要測(cè)量物體由靜止開(kāi)

始自由下落到某點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度。和下落高度〃.某班同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，設(shè)計(jì)了

以下四種測(cè)量方案，其中正確的方案是（）

計(jì)打哽點(diǎn)t［履帶

SO

TT

A.用刻度尺測(cè)出物體下落的高度力，并測(cè)出下落時(shí)間通過(guò)。=/計(jì)算出瞬時(shí)速

度9

B.用刻度尺測(cè)出物體下落的高度爪并通過(guò)。=屈計(jì)算出瞬時(shí)速度。

C.根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度，等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的

7）2

平均速度，計(jì)算出瞬時(shí)速度。，并通過(guò)〃=石計(jì)算得出高度

D.用刻度尺測(cè)出物體下落的高度人根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)

速度，等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測(cè)算出瞬時(shí)速度r

2.某同學(xué)為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律編排了如下實(shí)驗(yàn)步驟：

A.用天平稱(chēng)出重物的質(zhì)量

B.把紙帶固定到重物上，并把紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，提升到一定高度

C.拆掉導(dǎo)線，整理儀器

D.斷開(kāi)電源，調(diào)整紙帶，重做兩次

E.用秒表測(cè)出重物下落的時(shí)間

F.用亳米刻度尺測(cè)出計(jì)數(shù)點(diǎn)與起點(diǎn)的距離，記錄數(shù)據(jù)，并計(jì)算出結(jié)果，得出結(jié)論

G.把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到低壓交流電源上

H.接通電源，釋放紙帶

I.把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到低壓直流電源上

J.把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定到桌邊的鐵架臺(tái)上

上述實(shí)驗(yàn)步驟中錯(cuò)誤的是,沒(méi)必要的是_______,其余正確且必要的步驟

按實(shí)驗(yàn)操作順序排列是.(均只需填步驟的代號(hào))

3.用如圖甲所示的裝置“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”.

(I)下列物理量需要測(cè)量的是，通過(guò)計(jì)算得到的是(填寫(xiě)代號(hào))

A.重錘質(zhì)量

B.重力加速度

C.重錘下落的高度

D.與下落高度對(duì)應(yīng)的重:錘的瞬時(shí)速度

(2)設(shè)重錘質(zhì)量為加、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為丁、重力加速度為班圖乙是實(shí)驗(yàn)得到

的一條紙帶，A.C,D.￡為相鄰的連續(xù)點(diǎn).根據(jù)測(cè)得的川、S2、S3、S4寫(xiě)出重錘由

B點(diǎn)到。點(diǎn)勢(shì)能減少量的表達(dá)式,動(dòng)能增加量的表達(dá)式.

4.“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，采用重物自由下落的方法：

電火花

計(jì)時(shí)器

夾子

重物

(1)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2,所

用重物的質(zhì)顯為200g.實(shí)驗(yàn)中選取一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶如圖乙所示，。為紙帶下

落的起始點(diǎn)，4、B、C為紙帶上選取的三個(gè)連續(xù)點(diǎn).

計(jì)算8點(diǎn)瞬時(shí)速度時(shí)，甲同學(xué)用虎=2月功8,乙同學(xué)用力=等，其中所選方法正確

的是________(填“甲”或“乙”)同學(xué)；根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物由O運(yùn)動(dòng)到8點(diǎn)時(shí)動(dòng)

能的增加量等于J，重力勢(shì)能減少量等于J(計(jì)算結(jié)果均保留3位有效

數(shù)字).

(2)實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)重物減少的勢(shì)能總是大于重物增加的動(dòng)能，造成這種現(xiàn)象的主要原

因是.

5.如圖所示裝置可用來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.擺錘4栓在長(zhǎng)L的輕繩一端，另一

端固定在。點(diǎn)，在人上放一個(gè)小鐵片，現(xiàn)將擺錘拉起，使繩偏離豎直方向成。角時(shí)由

靜止開(kāi)始移放擺錘，當(dāng)其到達(dá)最低位置時(shí)，受到豎直擋板尸阻擋而停止運(yùn)動(dòng)，之后鐵片

將飛離擺錘而做平拋運(yùn)動(dòng).

(1)為了驗(yàn)證擺錘在運(yùn)動(dòng)中機(jī)械能守恒，必須求出擺錘在最低點(diǎn)的速度.為了求出

這一速度，實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)該測(cè)量的物理量：.

(2)根據(jù)測(cè)得的物理量表示擺錘在最低點(diǎn)的速度.

(3)根據(jù)已知的和測(cè)得的物理量，寫(xiě)出擺錘在運(yùn)動(dòng)中機(jī)械能守恒的關(guān)系式為

6.某同學(xué)用圖⑶所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，其中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源為

交流電源，可以使用的頻率有20Hz、30Hz和40Hz,打出紙帶的一部分如圖(b)所示.

該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有記錄交流電的頻率/，需要用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和其他題給條件進(jìn)行推

算.

⑴若從打出的紙帶可判定重物勻加速下落，利用"口圖(b)中給出的物理量可以寫(xiě)出:

在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出3點(diǎn)時(shí)，重物下落的速度大小為,打出。點(diǎn)時(shí)重物下落的

速度大小為，重物下落的加速度大小為.

(2)已測(cè)得si=8.89一,我=已50cm,$3=10.10cm；當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮?.80m/s2,

實(shí)驗(yàn)中重物受到的平均阻力大小約為其重力的1%.由此推算出/為Hz.

7.某同學(xué)用如圖所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.一根細(xì)線系住鋼球，懸掛在鐵

架臺(tái)上，鋼球靜止于A點(diǎn)，光電門(mén)固定在A的正下方.在鋼球底部豎直地粘住一片寬

度為"的遮光條.將鋼球拉至不同位置由靜止釋放，遮光條經(jīng)過(guò)光電門(mén)的擋光時(shí)間，可

由計(jì)時(shí)器測(cè)出，取。=力乍為鋼球經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的速度.記錄鋼球每次下落的高度力和計(jì)

時(shí)器示數(shù)1,計(jì)算并比較鋼球在釋放點(diǎn)和A點(diǎn)之間的勢(shì)能變化大小與動(dòng)能變化大小

詆,就能驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒.

⑴用AEp=mgh計(jì)算鋼球重力勢(shì)能變化的大小，式中鋼球下落高度h應(yīng)測(cè)量釋放時(shí)

的鋼球球心到之間的豎直距離.

A.鋼球在A點(diǎn)時(shí)的頂端

B.鋼球在A點(diǎn)時(shí)的球心

C.鋼球在A力、時(shí)的底端

(2)用/計(jì)算鋼球動(dòng)能變化的大小，用刻度尺測(cè)量遮光條寬度，示數(shù)如圖

所示，其讀數(shù)為cm.某次測(cè)量中，計(jì)時(shí)器的示數(shù)為0.0100s,則鋼球的速度為。

=m/s.

(3)下表為該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

AEp/(X10-2J)4.8929.78614.6919.5929.38

△Ek?XIO-2J)5.0410.115.120.029.8

他發(fā)現(xiàn)表中的△品與AEk之間存在差異，認(rèn)為這是由于空氣阻力造成的.你是否同

意他的觀點(diǎn)？請(qǐng)說(shuō)明理由.

(4)請(qǐng)你提出一條減小上述差異的改進(jìn)建議.

8.用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。重錘從高處由靜止開(kāi)始下落，

重錘上拖著的紙帶通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，打出一系列的點(diǎn)，對(duì)?紙帶上點(diǎn)跡間的距離進(jìn)行測(cè)量,

可驗(yàn)訐機(jī)械能守恒定律.己知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。

子

點(diǎn)

打

“

紙7

計(jì)

時(shí)

,zIf

1錘

O

圖3

(1)為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，對(duì)體積和形狀相同的重錘，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)選擇的材質(zhì)是

A.木質(zhì)B.鋼質(zhì)C.泡沫D.塑料

(2)除圖1中所示的裝置之外，還必須使用的器材是

A.直流電源、天平(含祛碼)

B.直流電源、刻度尺

C.交流電源、天平(含祛碼)

D.交流電源、刻度尺

(3)如圖2所示，根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上的連續(xù)的五個(gè)點(diǎn)A、B、C.。、E,通

過(guò)測(cè)量并計(jì)算出點(diǎn)8距起始點(diǎn)。的距離為我，B、C兩點(diǎn)間的距離為x/,C、。兩點(diǎn)訶

的距離為也,若相鄰兩點(diǎn)的打點(diǎn)時(shí)間間隔為7,重錘質(zhì)量為〃2,根據(jù)這些條件計(jì)算重錘

從釋放到打下C點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能減少量AE產(chǎn),動(dòng)能增加量△止。

(4)某同學(xué)利用圖2中紙帶，先分別測(cè)量出從A點(diǎn)到反。、。、E、F、G點(diǎn)的距離〃

(其中RG點(diǎn)為七點(diǎn)后連續(xù)打出的點(diǎn)，圖中未畫(huà)出)，再計(jì)算打出8、C、D、E、F各

點(diǎn)時(shí)重錘下落的速度打繪制必一人圖像，如圖3所示，并求得圖線的斜率鼠請(qǐng)說(shuō)明如

何根據(jù)圖像驗(yàn)證重錘下落過(guò)程機(jī)械能是否守恒？

(5)在一次測(cè)量中，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)A&略大于AE”出現(xiàn)這一結(jié)果的原因可能是o

A,存在空氣阻力和摩擦力

B.接通電源前釋放了紙帶

9.某研究性學(xué)習(xí)小組在做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源

的頻率為50Hz,查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.8m/s2,測(cè)得所用重物的質(zhì)量為1.00kg。

⑴下列敘述正確的是。

A.應(yīng)該用天平稱(chēng)出重物的質(zhì)量

B.可選用點(diǎn)跡清晰，第一、二兩點(diǎn)間的距離接近2mm的紙帶來(lái)處理數(shù)據(jù)

C.操作時(shí)應(yīng)先松開(kāi)紙帶再通電

D.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接在電壓為4~6V的交流電源上

⑵實(shí)驗(yàn)中甲、乙、丙三學(xué)生分別用同一裝置得到三條點(diǎn)跡清晰的紙帶，量出各紙帶上第

一、二兩點(diǎn)間的距離分別為0.18cm、0.19cm,0.25cm,則可肯定同學(xué)在操作上

有錯(cuò)誤，錯(cuò)誤是o

⑶若按實(shí)驗(yàn)要求正確地選出紙帶進(jìn)行測(cè)量，量得連續(xù)三點(diǎn)4、&C到第一個(gè)點(diǎn)O間的

距離分別為15.55cm、19.20cm和23.23cm。則當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)區(qū)時(shí)重物的瞬時(shí)速度v

=m/s；重物由。到8過(guò)程中，重力勢(shì)能減少了J,動(dòng)能增加了J

(保留3位有效數(shù)字)，根據(jù)所測(cè)量的數(shù)據(jù)，還可以求出重物實(shí)際下落的加速度為

m/s?,則重物在下落的過(guò)程中所受的阻力為No

10.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)裝置如圖甲所示。

（1）按照?qǐng)D示的裝置安裝器件時(shí)，應(yīng)將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的（填“直流”

或“交流”）輸出端上。

（2）開(kāi)始打點(diǎn)計(jì)時(shí)的時(shí)候，兩個(gè)操作步驟"接通電源”和“松開(kāi)紙帶”的順序應(yīng)該是：先

,斤IO

（3）某同學(xué)在使用質(zhì)量為機(jī)的重物來(lái)驗(yàn)證"機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，在選定的紙帶

上依次取計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖乙所示。紙帶上所打的點(diǎn)記錄了重物在不同時(shí)刻的位置，那么紙帶

的（填"左〃或"右”）端與重物相連。

（4）某同學(xué)上交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告顯示重物的動(dòng)能略大于重物的勢(shì)能，則出現(xiàn)這一問(wèn)題的原

因可能是o

A,重物的質(zhì)量測(cè)量錯(cuò)誤

B.該同學(xué)自編了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

C.重物下落時(shí)受到的阻力過(guò)大

（1）關(guān)于上述實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中正確的是O

A.重物最好選擇密度較小的木塊

B.重物的質(zhì)量可以不測(cè)量

C.實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先接通電源，后釋放紙帶

（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、。、E、廣各點(diǎn)的瞬時(shí)

速度也以各計(jì)數(shù)點(diǎn)到A點(diǎn)的距離力'為橫軸，，為縱軸作出圖像，如圖丙所示，根據(jù)作

出的圖線，能粗略驗(yàn)證自由下落的物體機(jī)械能守恒的依據(jù)是

12.某同學(xué)為"驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律〃，采用了如圖甲所示的裝置，將質(zhì)量相等的兩個(gè)重

物用輕繩連接，放在光滑的輕質(zhì)滑輪上，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。該同學(xué)在左側(cè)重物上附加

一個(gè)小鐵塊，使系統(tǒng)從靜+止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，滑輪右側(cè)重物拖著紙帶打出一系列的點(diǎn)。某次實(shí)

驗(yàn)打出的紙帶如圖乙所示，0是打下的第一個(gè)點(diǎn)，兩相鄰點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出，交游

電頻率為50Hz.用刻度尺測(cè)得點(diǎn)"0〃到點(diǎn)”4〃的距離加=38.40cm,點(diǎn)"4"到點(diǎn)”5"的距離

加=21.60cm,點(diǎn)"5"到點(diǎn)"6"的距離加=26.40cm,重力加速度用g表示

（1）依據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置和操作過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是。

A.需要用天平分別測(cè)出重物的質(zhì)量M和小鐵塊的質(zhì)量〃？

B.需要用天平直接測(cè)出重物的質(zhì)量M和小鐵塊的質(zhì)量,〃之和

C.只需要用天平測(cè)?出小鐵塊質(zhì)量，〃

D.不需要測(cè)量重物的質(zhì)量M和小鐵塊的質(zhì)量〃？

（2）系統(tǒng)在打點(diǎn)0~5的過(guò)程中，經(jīng)過(guò)點(diǎn)5位置時(shí)的速度i，=m/s（結(jié)果保留兩，立

有效數(shù)字），系統(tǒng)重力勢(shì)能的減少量的表達(dá)式A?=（用實(shí)驗(yàn)測(cè)量物理量的字母表

示）。

主要操作步驟如下：

（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)出造光片的寬度d,用天平測(cè)出物塊b（含擋光片）的質(zhì)量均為

m；

（2）將彈簧左端固定在氣墊導(dǎo)軌的左側(cè)，右端與。拴接，把氣墊導(dǎo)軌調(diào)整至水平，并

使氣泵正常工作，彈簧處于自然狀態(tài)時(shí)將a右側(cè)所處的位置記為。點(diǎn)；

（4）當(dāng)。物塊將彈簧再次壓縮到最短時(shí)，〃的右