實驗驗證機械能守恒定律(參考版)
2025-02-24 01:15本頁面
【正文】 s1) △ hi （ m） Mg△ hi 1 2 3 4 5 某同學(xué)測得各段黑色磁帶通過光電門的時間 △ ti與圖中所示的高度差 △ hi，并將部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行了處理，結(jié)果如下表所示。 （ 3）從圖中看，同一 h下的 s2值，理論值明顯大于實際值，而在同一高度 H下的平拋運動水平射程由水平速率決定，可見實際水平速率小于理論速率。 練習(xí) 某同學(xué)利用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律．弧形軌道末端水平，離地面的高度為H．將鋼球從軌道的不同高度 h處靜止釋放，鋼球的落點距軌道末端的水平距離為 s． ⑴若軌道完全光滑， s2與 h的理論關(guān)系應(yīng)滿足 s2 ＝ （用 H、 h表示）． h H s 解析 :(1)根據(jù)機械能守恒 ,可得離開軌道時速度為 hHg/Hghtvs 4220 =?==4Hh gh2由平拋運動知識可求得時間為 g/Ht 2= hHs 42 =?⑵ 該同學(xué)經(jīng)實驗測量得到一組數(shù)據(jù)，如下表所示： h（ 101m） s2 （ 101m2） 請在坐標(biāo)紙上作出 s2－ h關(guān)系圖． ⑶對比實驗結(jié)果與理論計算得到的 s2－ h關(guān)系圖線（圖中已畫出），自同一高度靜止釋放的鋼球，水平拋出的速率 （填 “ 小于 ” 或 “ 大于 ”）理論值． 2 4 6 0 2 4 6 8 10 14 h/101m s2/101m2 1 3 5 7 12 理論 ⑷ 從 s2－ h關(guān)系圖線中分析得出鋼球水平拋出的速率差十分顯著，你認(rèn)為造成上述偏差的可 能原因是 ． ⑵ s2－ h關(guān)系圖見右圖示； 小于 摩擦，轉(zhuǎn)動 解見下頁 （ 4） 由于客觀上 ， 軌道與小球間存在摩擦 ， 機械能減小 ， 因此會導(dǎo)致實際值比理論值小 。 （ 2）解： ..mghE P 2211242089 =?==? m/s5510401019622...T ssv OAOCB =?== Bk 20231 2 ==?kP EE ??? 大于 是 v是實際速度，因為有摩擦生熱，減少的重力勢能一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能； （ 3） 另一位同學(xué)根據(jù)同一條紙帶 ， 同一組數(shù)據(jù) ， 也用重錘在 OB段的運動來驗證機械能守恒 ， 將打點計時器打下的第一個點 O記為第 1個點 ， 圖中的 B是打點計時器打下的第 9個點 ． 因此他用 vB=gt計算跟 B點對應(yīng)的物體的即時速度 ， 得到動能的增加量為 ________， 這樣驗證時的系統(tǒng)誤差總是使重力勢能的減少量 _______動能的增加量 （ 填“ 大于 ” 、 “ 小于 ” 或 “ 等于 ” ） ， 原因是 。 （ 1）這三個數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是 _ ，應(yīng)記作 cm。 10 2 0 10 20 0 1 2 丙 1tL? 2tL?? ?? ?21222121??????????????????=tLmMtLmMmgs?? 例 ， 某同學(xué)按照正確的操作選得紙帶如圖 。已知滑塊（含遮光板）質(zhì)量為 M、鉤碼質(zhì)量為 m、兩光電門間距為 s、遮光板寬度為 L、當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?g。 現(xiàn)利用如圖乙所示的裝置驗證機械能守恒定律。 （ 3）寫出一條上面沒有提到的對提高實驗結(jié)果準(zhǔn)確程度有益的建議： ______________________________________________________________________。某小組同學(xué)對此實驗提出如下建議： ①繩的質(zhì)量要輕； ②在“輕質(zhì)繩”的前提下繩子越長越好； ③盡量保證物塊沿豎直方向運動，不要搖晃； ④兩個物塊的質(zhì)量之差要盡可能小。 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間 ； ③ 物塊 B上升的距離及上升這段距離所用的時間 ； ④ 繩子的長度 。 現(xiàn)要利用此裝置驗證機械能守恒定律 。 F、在紙帶上選取幾個點，進(jìn)行測量和記錄數(shù)據(jù)。 在驗證機械能守恒定律的實驗中，已知打點計時器打點間隔為 T，某一組同學(xué)得到了一條如圖所示的紙帶，在填寫實驗報告時甲、乙兩個同學(xué)選擇了不同的數(shù)據(jù)處理方法：甲同學(xué)測出了 C點到第一點 O的距離 hOC，利用 v＝ 2ghOC計算得到了 C點的速度，然后驗證 mghOC與 1/2mv
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