實驗六-驗證機(jī)械能守恒定律(解析版)(編輯修改稿)
2025-04-03 02:07 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 要驗證的關(guān)系式為________________．(用題中所給字母表示)【答案】(1) (2) (3)2gh＝v－v【解析】 (1) 游標(biāo)卡尺的主尺刻度讀數(shù)為12mm，2mm＝，則小球的直徑d＝＝；(2)根據(jù)極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度知，小球通過光電門2的速度為v2＝＝m/s＝ m/s；(3)小球通過兩光電門過程中重力勢能的減小量為ΔEp＝mgh，動能的增加量為ΔEk＝mv－mv，即為：2gh＝v－v.【典例3】在驗證機(jī)械能守恒定律的實驗時,需要測量物體由靜止開始自由下落到某點(diǎn)時的瞬時速度v0和下落高度h。某班同學(xué)利用實驗得到的紙帶,設(shè)計了以下四種測量方案。,并測出下落時間t,通過v=gt計算出瞬時速度 v0,并通過v=2gh計算出瞬時速度v0,測算出瞬時速度v0,并通過計算得出高度h,根據(jù)做勻加速直線運(yùn)動時紙帶上某點(diǎn)的瞬時速度等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度,測算出瞬時速度v0以上方案中只有一種正確,正確的是 (填入相應(yīng)的字母)?！窘馕觥緼、B兩項中用重力加速度g計算末速度,相當(dāng)于已經(jīng)確認(rèn)該過程中機(jī)械能守恒,故A、B兩項錯誤。高度h應(yīng)該用刻度尺測出,故C項錯誤,D項正確?！敬鸢浮緿【針對訓(xùn)練3】在利用自由落體運(yùn)動驗證機(jī)械能守恒定律的實驗中,所用電源的頻率為50 Hz,依次打出的點(diǎn)為0,1,2,3,4,…,n。則: (1)如用點(diǎn)2到點(diǎn)6之間的紙帶來驗證,必須直接測量的物理量為 、 、 ,必須計算出的物理量為 , ,驗證的表達(dá)式為 。(2)下列實驗步驟操作合理的排列順序是 (填寫步驟前面的字母)。,再松開紙帶,讓重物自由下落,更換新紙帶(或?qū)⒓垘Х瓊€面)重新做實驗,讓紙帶穿過打點(diǎn)計時器,用手提著紙帶,用刻度尺測出物體下落的高度h1,h2,h3,…,hn,計算出對應(yīng)的瞬時速度v1,v2,v3,…,vn,在實驗誤差范圍內(nèi)看是否相等【解析】(1)要驗證從點(diǎn)2到點(diǎn)6之間的紙帶對應(yīng)重物的運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒,應(yīng)測出點(diǎn)2到點(diǎn)6的距離h26,要計算點(diǎn)2和點(diǎn)6的速度v2和v6,必須測出點(diǎn)1到點(diǎn)3之間的距離h13和點(diǎn)5到點(diǎn)7之間的距離h57,機(jī)械能守恒的表達(dá)式為mgh26=12mv6212mv22。(2)實驗操作順序為ADBCEF。【答案】(1)點(diǎn)2到點(diǎn)6之間的距離h26 點(diǎn)1到點(diǎn)3之間的距離h13 點(diǎn)5到點(diǎn)7之間的距離h57 點(diǎn)2的瞬時速度v2 點(diǎn)6的瞬時速度v6 mgh26=12mv6212mv22(2)ADBCEF【典例4】為了“驗證機(jī)械能守恒定律”,某學(xué)生想到用氣墊導(dǎo)軌和光電門及質(zhì)量為m的小車來進(jìn)行實驗,如圖甲所示,他將長為L、原來已調(diào)至水平的氣墊導(dǎo)軌的左端墊高H,在導(dǎo)軌上的兩點(diǎn)處分別安裝光電門A和B,然后將小車從導(dǎo)軌上端釋放,光電門自動記錄小車經(jīng)過上、下光電門時,車上擋光片擋光時間tt2,用游標(biāo)卡尺測得擋光片寬度d,則:(1)要驗證小車在運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒,還必須測出 。(2) 寫出本實驗驗證機(jī)械能守恒定律的原理式 (用上面已知測量量和還必須測出的物理量符號表示)。(3)實驗所用滑塊的質(zhì)量m=600 g,其他數(shù)據(jù)如下L= m,H=10 cm,兩個光電門間的距離為50 cm,測實驗中重力勢能的減少量為 J。(g=10 m/s2)160
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