85實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律學(xué)案-資料下載頁(yè)
2025-04-05 05:47本頁(yè)面
【正文】 ，所以實(shí)驗(yàn)時(shí)把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，用導(dǎo)線連接低壓交流電源，故A正確；B、固定好打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，將連有重物的紙帶穿過(guò)限位孔，用手提住，將紙帶和重錘提升到一定高度，盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，故B正確；C、應(yīng)先接通電源，然后釋放重物，否則紙帶開始階段是空白，可能所采集的數(shù)據(jù)不夠，而且浪費(fèi)紙帶，故C錯(cuò)誤；D、重復(fù)幾次，取得幾條打點(diǎn)紙帶，挑選一條清楚的紙帶進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，故D正確；本題選錯(cuò)誤的，故選C．【解析】解：為了減小空氣阻力對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，重錘應(yīng)選擇質(zhì)量較大、體積較小的重錘，使得重錘的重力遠(yuǎn)大于其所受到的空氣阻力，從而降低空氣阻力對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，故ABC錯(cuò)誤，D正確。故選：D。4.【答案】(1)dt(2)C (3)1t22M+md22mg【解析】(1)由AB質(zhì)量相等，則B穿過(guò)圓環(huán)后做勻速運(yùn)動(dòng)，由此解得物塊B剛穿過(guò)圓環(huán)后的速度：v=dt；(2)若該過(guò)程滿足機(jī)械能守恒，則該過(guò)程C物體減小的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為整體的動(dòng)能，故有：mgh=122M+mv2；(3)由上式可知，以h為縱軸，以1t2為橫軸，通過(guò)描點(diǎn)作出的圖線是一條過(guò)原點(diǎn)的直線；且由上式變形可得：h=2M+md22mgt2，由圖象的斜率含義可知，該直線的斜率：k=2M+md22mg。故答案為：(1)dt；(2)C；(3)1t2，2M+md22mg。5.【答案】(1)F0；(2)C；(3)3F0=2F1+F2。【解析】(1)由于重力加速度未知，則有小鐵球靜止時(shí)，繩子的拉力F0，可知，小球的重力G=mg=F0；(2)小球在最低點(diǎn)，由牛頓第二定律，則有：F2F0=mv2l，因此有；對(duì)A點(diǎn)受力分析得：，即有，3F0=2F1+F2，由上可知，故C正確，AB錯(cuò)誤。故選C。(3)根據(jù)機(jī)械能守恒的表達(dá)式有：結(jié)合以上分析，則有3F0=2F1+F2。故答案為：(1)F0；(2)C；(3)3F0=2F1+F2。6.【答案】11.(1)不需要不需要(2)F2=3F1(3)應(yīng)選用質(zhì)量大體積小的物塊。選用彈性小的細(xì)線。細(xì)線不要太長(zhǎng)。細(xì)線與物塊及傳感器的連結(jié)要牢固，不能松動(dòng)。等等?！窘馕觥俊痉治觥勘绢}利用小球擺動(dòng)過(guò)程中重力勢(shì)能減少量等于動(dòng)能的增加量驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，掌握豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的受力分析利用牛頓第二定律建立合外力與向心力的關(guān)系式，通過(guò)受力求得物塊動(dòng)能是本實(shí)驗(yàn)的一個(gè)特色．?dāng)[動(dòng)過(guò)程物塊下落的高度L，計(jì)算重力勢(shì)能的減小量；根據(jù)向心力公式進(jìn)行分析，由牛頓第二定律列式求解得到動(dòng)能的增加量，利用機(jī)械能守恒定律建立關(guān)系式并且F1=mg、F2與重力的合力提供向心力，得到最終需要驗(yàn)證的關(guān)系式，根據(jù)最終需要驗(yàn)證的關(guān)系式判斷出各選項(xiàng)，明確在過(guò)程中有機(jī)械能損失的原因即可提出相應(yīng)的減小誤差的措施；7.【答案】；LALBdΔt；；(3)2gLB ；【解析】(1)小球的直徑為d，經(jīng)過(guò)光電門的時(shí)間為Δt，小球B經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的速度vB表達(dá)式為；小球A、B角速度相同，根據(jù)ω=vL有，vALA=vBLB，得vA=LALBdΔt；(2)對(duì)A、B整體，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有：；(3)不斷增大小球B的質(zhì)量，當(dāng)mBmA，A球機(jī)械能可以忽略不計(jì)，有mBgLB=12mBvB2，解得：vB=2gLB，即最終vB的值會(huì)趨于2gLB。8.【答案】(1)③②⑤①④(或③⑤②①④)(2)dt(3)mgl=12M+mdt2(4)如圖所示：(5)不同意，圖線的斜率近似等于2mgM+md2才能得出該結(jié)論(1)用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí)，將氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面，將導(dǎo)軌調(diào)至水平，再調(diào)節(jié)滑輪高度，使細(xì)繩與導(dǎo)軌平行，打開氣源，將滑塊移至光電門右側(cè)某適合的位置，再測(cè)出遮光條到光電門的距離l，最后釋放滑塊，讀出遮光條通過(guò)光電門的擋光時(shí)間t。故正確的順序是③②⑤①④。(2)根據(jù)瞬時(shí)速度的定義式可知，滑塊經(jīng)過(guò)光電門的速度為v=dt。(3)設(shè)滑塊和遮光條的總質(zhì)量托盤和砝碼下落過(guò)程中，系統(tǒng)增加的動(dòng)能ΔEk=12(M+m)v2=12(M+m)(dt)2，系統(tǒng)減少的重力勢(shì)能即為托盤和砝碼減少的重力勢(shì)能，為ΔEp=mgl，為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，需滿足的關(guān)系是mgl=12(M+m)(dt)2。(4)根據(jù)數(shù)據(jù)做圖如圖所示：mgl=12(M+m)(dt)2，變形得：1t2=2mgd2(M+m)l，只有圖線的斜率近似等于2mgM+md2才能得出系統(tǒng)機(jī)械能守恒，所以根據(jù)“1t2l圖像是一條過(guò)原點(diǎn)的直線”得出了“系統(tǒng)機(jī)械能守恒”的結(jié)論是錯(cuò)誤的。
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