20xx粵教版高中物理必修2第四章第五節(jié)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律-資料下載頁(yè)
2024-12-09 13:30本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】化，總的機(jī)械能守恒。設(shè)某時(shí)刻物體的瞬時(shí)速度為V，下落高度為h，則。利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)出重物下落時(shí)某時(shí)刻的及下落的。因此重錘應(yīng)選______（填重、解析：因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中根據(jù)公式12mv2=mgh,不需要測(cè)出重錘的質(zhì)量。同時(shí)實(shí)驗(yàn)中使用的是打。點(diǎn)計(jì)時(shí)器，不需要測(cè)量秒表時(shí)間，采用的低壓交流電電源，應(yīng)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)先接通電源，后釋放紙帶，要求選用的紙帶打出的第一、二點(diǎn)間距接近2mm，故C選項(xiàng)正確。的關(guān)系計(jì)算瞬時(shí)速度和動(dòng)能的改變量。況機(jī)械能都是守恒的，因自由落體法阻力較大，且下落時(shí)間較短，不便觀察。我們只需要測(cè)出氣墊導(dǎo)軌上的高度差就可測(cè)出重力勢(shì)能的減小量，通過(guò)比較經(jīng)過(guò)兩個(gè)光電門時(shí)減少的重力勢(shì)能和增加的動(dòng)。同理，平拋運(yùn)動(dòng)等只要滿足只有重力做功也可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。故只需測(cè)出小球的最大重力勢(shì)能即可；也即。[例2]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】 解析：重錘的重力 遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于空氣阻力和紙帶所受阻力時(shí)，可以減小相對(duì)誤差；該實(shí)驗(yàn)中不需要測(cè)量物體的質(zhì)量；打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)該接在交流電源上；離起點(diǎn)適當(dāng)遠(yuǎn)一些，可以減小測(cè)量下降高度的相對(duì)誤差． 答案： AB 7. 在“用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，下面敘述正確的是 ( ) A． 應(yīng)用天平稱出物體的質(zhì)量 B． 應(yīng)當(dāng)選用點(diǎn)跡清晰，特別是第一、二點(diǎn)間接近 2 mm 的紙帶 C． 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接在電壓為 220V 的交流電源上 D． 手提紙帶，先接通電源再松開(kāi)紙帶讓重物落下 解析： 驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的試驗(yàn)中，等式兩邊都有質(zhì)量，故可把 質(zhì)量 m 約去，選項(xiàng)A 錯(cuò)誤；點(diǎn)跡清晰的紙帶方便處理且可以防止漏點(diǎn)，一二點(diǎn)間的距離可以通過(guò)自由落體運(yùn)動(dòng)大概估算為 2mm，選項(xiàng) B 正確；電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接在 6V 左右的交變電流上。 答案： BD 8. 在“用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證重錘做自由落體運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中機(jī)械能守恒”的實(shí)驗(yàn)中對(duì)于自由下落的重物，下述選擇的條件哪種更為有利？ ( ) A．只要足夠重就可以 B．只要體積足夠小就可以 C．既要重，又要體積小 D．應(yīng)該密度大些，還應(yīng)便于夾緊紙帶，使紙帶隨同運(yùn)動(dòng)時(shí)不致扭曲 解析： 既要重又要體積小可以使得重力遠(yuǎn)大于阻力，較小實(shí)驗(yàn) 誤差，也即 D 選項(xiàng)中的密度大些。 答案： CD 9. “用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證重錘做自由落體運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中機(jī)械能守恒”的實(shí)驗(yàn)中，產(chǎn)生誤差的主要原因是（ ） ，使物體下落的加速度小于重力加速度 a大于重力加速度 解析：該實(shí)驗(yàn)的主要誤差來(lái)源是阻力的影響以及測(cè)量時(shí)的誤差。故選項(xiàng) BC 正確。 答案 ： BC 三．非選擇題 10．用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和重物在自由下落的情況下驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，電源頻率為 50 Hz，依次打出的 點(diǎn)為 0、 4，則在圖 4－ 5－ 11 中兩條紙帶中應(yīng)選取的紙帶是 (選填 “ 甲 ” 或 “ 乙 ” )， 解析： 因?yàn)槲矬w自由下落時(shí)第 2 兩點(diǎn)距離要接近 2_mm. 答案： 物體自由下落時(shí)第 2 兩點(diǎn)距離要接近 2_mm 11．圖 4－ 5－ 12 中， A、 B、 C、 D 為落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)中得到的四條紙帶，圖中數(shù)值為相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離 (單位為mm)． (1)能用來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的紙帶是 C、 D. (2)先接通電源讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作，后釋放紙帶得到的紙帶是D. 解析：落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律試驗(yàn)中的紙帶在做自由 落體運(yùn)動(dòng)，也即加速度為重力加速度的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。 答案：（ 1） C、 D（ 2） D 12．在 “ 落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 ” 的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率是 50 Hz，當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹禐? m/s2，測(cè)得所用重物的質(zhì)量為 kg，甲、乙、丙三個(gè)學(xué)生分別用同一裝置打出三條紙帶，量出各紙帶上第一、二兩點(diǎn)間的距離分別為 cm、 cm 和 cm，可知其中肯定有一個(gè)學(xué)生在操作上有錯(cuò)誤，該同學(xué)是 丙 ． 若按實(shí)驗(yàn)要求正確選出紙帶進(jìn)行測(cè)量，測(cè)得連續(xù)三個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn) A、 B、 C到第一點(diǎn) O 的距離分別是 cm、 cm 和 cm，如圖 4－ 5－ 13 所示． (1)紙帶的 左 端與重物相連； (2)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn) B 時(shí)，重物的速度 vB＝ ； (3)從起點(diǎn) O 到打下計(jì)時(shí)點(diǎn) B 的過(guò)程中重力勢(shì)能的減少量 ΔEp＝ ，此過(guò)程中重物動(dòng)能的增量 ΔEk＝ ； (g 取 m/s2) (4)通過(guò)計(jì)算，數(shù)值上 ΔEp (選填 “”、 “ ＝ ” 或 “”)ΔEk，這是因?yàn)?實(shí)驗(yàn)中有摩擦阻力和空氣阻力 ； (5)實(shí)驗(yàn)結(jié)論是 在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，機(jī)械能守恒． 13．如圖 4－ 5－ 14 所示 ， A 和 B 是兩個(gè)質(zhì)量分別為 m1 和 m2 的小物塊，分別系在一條繞過(guò)定滑輪的軟繩兩端，已知 m1＞ m2，現(xiàn)在要利用此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律． (1)若選定物塊 A 從靜止開(kāi)始下落的過(guò)程進(jìn)行測(cè)量，則需要測(cè)量的物理量有 ①② (或 ①③ )(填選項(xiàng)前的編號(hào) )． ① 物塊的質(zhì)量 m m2； ② 物塊 A 下落的距離及下落這段距離所用的時(shí)間； ③ 物塊 B 上升的距離及上升這段距離所用的時(shí)間； ④ 繩子的長(zhǎng)度． (2)為提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精確程度，某小組同學(xué)對(duì)此實(shí)驗(yàn)提出以下建議： ① 繩的質(zhì)量要輕； 圖 4－ 5－ 11 圖 4－ 5－ 12 圖 4－ 5－ 13 圖 4－ 5－ 14 ② 在 “ 輕質(zhì)繩 ” 的前提下，繩子越長(zhǎng)越好； ③ 盡量保證物塊 只沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，不要搖晃； ④ 兩個(gè)物塊的質(zhì)量之差要盡可能?。? 以上建議中確實(shí)對(duì)提高精確程度有作用的是 ①③ (填選項(xiàng)前的編號(hào) )． (3)寫(xiě)出一條上面沒(méi)有提到的提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確程度有益的建議： 時(shí)間和高度進(jìn)行多次測(cè)量取平均值 [或選取受力后相對(duì)伸長(zhǎng)量盡量小 (不可伸長(zhǎng) )的繩子等 ].
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