20xx教科版高中物理必修2第四章第5節(jié)實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律課時(shí)作業(yè)-資料下載頁
2024-11-28 18:25本頁面
【導(dǎo)讀】實(shí)驗(yàn)所需要的器材有：鐵架臺(tái)、鐵夾、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、夾子、復(fù)寫紙、刻度尺、________________、__________、________、________等．。在只有________做功的自由落體運(yùn)動(dòng)中，物體的________和______互相轉(zhuǎn)化，但總的機(jī)。械能守恒．即動(dòng)能的__________等于重力勢(shì)能的____________．。若以重物下落時(shí)的起點(diǎn)為基準(zhǔn)，物體下落高度h時(shí)的速度為v，在誤差允許的范圍。內(nèi)，由計(jì)算得出12mv2＋mgh＝0，若取下落高度的絕對(duì)值為h，則有________________，則機(jī)。B．把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器豎直地夾穩(wěn)在鐵架臺(tái)上。G．將紙帶固定在重錘上，讓紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器并用手提住，使重錘靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。3．在某次驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，由于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器兩限位孔不在同一條豎直線。4．某同學(xué)在做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，不慎將一條選擇好的紙帶的前面部。6．在“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，
【正文】 Ep 減 ＝ mghOB＝ m ＝ (2)重物下落到 B點(diǎn)時(shí)的速度 vB＝ hAC4T＝ 54 m/s≈ m/s 所以重物從 O點(diǎn)下落到 B點(diǎn)動(dòng)能的增加量為 Δ Ek 增 ＝ 12mv2B＝ 12m 2≈ m (3)從 (1)、 (2)中計(jì)算的數(shù)據(jù)可得出在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)重物減少的重力勢(shì)能等于其增加的動(dòng)能，機(jī)械能守恒．產(chǎn)生誤差的主要原因：重物在下落時(shí)要受到阻力作用 (打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)紙帶的摩擦力、空氣阻力 )，克服阻力做功． 課后鞏固練 1． AE [在 “ 驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 ” 的實(shí)驗(yàn)中，需驗(yàn)證重力勢(shì)能減少量 mgh和動(dòng)能增加 量 12mv2 之間的大小關(guān)系．若機(jī)械能守恒，則有 mgh＝ 12mv2，兩邊都有質(zhì)量，可約去，即驗(yàn)證gh＝ 12v2成立即可，無需用停表測(cè)量時(shí)間，因此 E選項(xiàng)也多余，其余選項(xiàng)都需要，故應(yīng)選 A、E.] 2． B [為減小實(shí)驗(yàn)誤差，重物應(yīng)選質(zhì)量大些的，且重物質(zhì)量不需稱量， A、 C錯(cuò)， B 正確；電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的振針與紙帶間有摩擦，電火花計(jì)時(shí)器對(duì)紙帶的阻力較小，故選用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器誤差大些， D錯(cuò)誤． ] 3． CD 4． (1)C (2) 解析 (1)本實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證 mgh與 12mv2的關(guān)系，所以不需要測(cè)量重物質(zhì)量 m， C正確． (2)重物在下落過程中克服阻力做功，使減小的重力勢(shì)能不能完全轉(zhuǎn) 化為動(dòng)能，所以mgh12mv2. 5． (1)AD (2)見解析 解析 (1)需要米尺來測(cè)量?jī)牲c(diǎn)之間的距離，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需用交流電源，故選 A、D. (2)① 紙帶與電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間存在摩擦阻力； ② 測(cè)量?jī)牲c(diǎn)之間距離時(shí)，讀數(shù)有誤差；③ 計(jì)算勢(shì)能變化時(shí)，選取的兩點(diǎn)距離過近； ④ 交變電流頻率不穩(wěn)定． (選取兩個(gè)原因即可 ) 6． D [在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，物體下落的高度是用刻度尺測(cè)出；瞬時(shí)速度的測(cè)量則是采用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，根據(jù)紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于該點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度進(jìn)行計(jì)算得 出的，故只有 D方案符合要求． ] 7． (1)BCD (2) 解析 (1)步驟 B錯(cuò)，應(yīng)該接到電源的交流輸出端；步驟 C不必要，因?yàn)楦鶕?jù)測(cè)量原理，重物的動(dòng)能和勢(shì)能表達(dá)式中都包含了質(zhì)量 m，可以約去，所以不必測(cè)量重物的質(zhì)量；步驟 D錯(cuò)，應(yīng)先接通電源，待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作穩(wěn)定后再釋放紙帶． (2)vB＝ v AC＝ hAC2T ＝ － 10 － 2 m/s＝ m/s 從點(diǎn) O到點(diǎn) B，重力勢(shì)能的減少量 Δ Ep＝ mghOB＝ 110 － 2 J≈ J 此過程物體動(dòng)能的增量 Δ Ek＝ 12mv2B＝ 121 2 J≈ J. 8．見解析 解析 本題主要考查學(xué)生對(duì)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)原理的理解．甲同學(xué)選擇從 O到 C段驗(yàn)證機(jī)械能守恒，計(jì)算 C點(diǎn)的速度用 v2C＝ 2ghOC，犯了用機(jī)械能守恒定律去驗(yàn)證機(jī)械能守恒的錯(cuò)誤．計(jì)算 vC可以選擇 vC＝ hOD－ hOB2T . 乙同學(xué)選擇了從 B到 C段驗(yàn)證機(jī) 械能守恒，由于 B、 C較近可造成誤差偏大，可選擇 BD段相對(duì)較為合適．
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