20xx粵教版高中物理必修2第四章第五節(jié)驗證機械能守恒定律(參考版)
2024-12-13 13:30本頁面
【正文】 答案：（ 1） C、 D（ 2） D 12．在 “ 落體法驗證機械能守恒定律 ” 的實驗中，打點計時器的頻率是 50 Hz，當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹禐? m/s2，測得所用重物的質(zhì)量為 kg，甲、乙、丙三個學(xué)生分別用同一裝置打出三條紙帶，量出各紙帶上第一、二兩點間的距離分別為 cm、 cm 和 cm，可知其中肯定有一個學(xué)生在操作上有錯誤，該同學(xué)是 丙 ． 若按實驗要求正確選出紙帶進行測量，測得連續(xù)三個計時點 A、 B、 C到第一點 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)打點計時器打下計數(shù)點 B 時，重物的速度 vB＝ ； (3)從起點 O 到打下計時點 B 的過程中重力勢能的減少量 ΔEp＝ ，此過程中重物動能的增量 ΔEk＝ ； (g 取 m/s2) (4)通過計算，數(shù)值上 ΔEp (選填 “”、 “ ＝ ” 或 “”)ΔEk，這是因為 實驗中有摩擦阻力和空氣阻力 ； (5)實驗結(jié)論是 在實驗誤差允許范圍內(nèi)，機械能守恒． 13．如圖 4－ 5－ 14 所示 ， A 和 B 是兩個質(zhì)量分別為 m1 和 m2 的小物塊，分別系在一條繞過定滑輪的軟繩兩端，已知 m1＞ m2，現(xiàn)在要利用此裝置驗證機械能守恒定律． (1)若選定物塊 A 從靜止開始下落的過程進行測量，則需要測量的物理量有 ①② (或 ①③ )(填選項前的編號 )． 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． (2)為提高實驗結(jié)果的精確程度，某小組同學(xué)對此實驗提出以下建議： 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，繩子越長越好； ③ 盡量保證物塊 只沿豎直方向運動，不要搖晃； ④ 兩個物塊的質(zhì)量之差要盡可能?。? 以上建議中確實對提高精確程度有作用的是 ①③ (填選項前的編號 )． (3)寫出一條上面沒有提到的提高實驗結(jié)果準(zhǔn)確程度有益的建議： 時間和高度進行多次測量取平均值 [或選取受力后相對伸長量盡量小 (不可伸長 )的繩子等 ]. 。故選項 BC 正確。 答案： BD 8. 在“用打點計時器驗證重錘做自由落體運動的過程中機械能守恒”的實驗中對于自由下落的重物，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，使紙帶隨同運動時不致扭曲 解析： 既要重又要體積小可以使得重力遠大于阻力，較小實驗 誤差，也即 D 選項中的密度大些。不能搞錯，為了減小測量 h 的相對誤差，選取的各個計數(shù)點要離起始點遠一些，但紙帶也不宜過長，有效長度可在 60cm80cm 內(nèi) . ，這就要盡量使每點是清晰小點，為此提起紙帶的手要保持不動，待接通電源，打點計時器正常工作后再松開紙帶 . ，都必須從起始點開始，只進行一次刻度對齊，讀出各點高度，實現(xiàn)減少測量次數(shù)多而帶來的誤差 . ，只要驗證 gh 是否等于 V2/2 即可，不用測重錘的質(zhì)量 . [例 3] 為進行驗證機械能守恒定律的實驗，有下列器材可供選用：鐵架臺、打點計時器，復(fù)寫紙、紙帶、秒表、低壓直流電源、導(dǎo)線、電鍵、天平 .其中不必要的器材是 ；缺少的器材是 . 解析 ： 由實驗原理 ，不必要的器材是：秒表、低壓直流電源和天平；缺少的器材是：低壓交流電源、刻度尺和重錘 . 答案： 低壓交流電源、刻度尺和重錘 觸類旁通 3. 利用打點計時器所獲得的打點的紙帶如圖 458 所示， A、 B、 C??是計數(shù)點，相鄰計數(shù)點對應(yīng)的時間間隔是 T，對應(yīng) 的距離依次是 s s s3??下列計算打 D 點時的速度的表達式中正確的有 ( ) A． TssvD 2 43 ?? B． T ssssvD 4 4321 ???? C． T ssvD 16 ?? D． T ssssvD 4 5432 ???? 解析 ：在勻變速直線運動中，中間時刻的瞬時速度等于這段時間內(nèi)的平均速度 ， D 點既是 CE 的中間時刻，也 是 BF 的中間時刻，故 AD 選項正確。 答案：天平、刻度尺、重力勢能、質(zhì)量、高度 圖 4－ 5－ 2 圖 4－ 5－ 3 知識點 2 實驗注意事項及數(shù)據(jù)分析 重點歸納 誤差分析及數(shù)據(jù)處理方法 1．落體法驗證機械能守恒定律的注意事項 (1)安裝打點計時器時，必須使穿紙帶的兩限位孔在同一豎直線上，以減少紙帶和限位孔的摩擦． (2)紙帶應(yīng)
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