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(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(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 的過程中重力勢(shì)能的減少量 ΔEp＝ ，此過程中重物動(dòng)能的增量 ΔEk＝ ； (g 取 m/s2) (4)通過計(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 從靜止開始下落的過程進(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)量之差要盡可能小． 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)寫出一條上面沒有提到的提高實(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 ]. 。故選項(xiàng) BC 正確。 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。不能搞錯(cuò)，為了減小測(cè)量 h 的相對(duì)誤差，選取的各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)要離起始點(diǎn)遠(yuǎn)一些，但紙帶也不宜過長(zhǎng)，有效長(zhǎng)度可在 60cm80cm 內(nèi) . ，這就要盡量使每點(diǎn)是清晰小點(diǎn)，為此提起紙帶的手要保持不動(dòng)，待接通電源，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器正常工作后再松開紙帶 . ，都必須從起始點(diǎn)開始，只進(jìn)行一次刻度對(duì)齊，讀出各點(diǎn)高度，實(shí)現(xiàn)減少測(cè)量次數(shù)多而帶來的誤差 . ，只要驗(yàn)證 gh 是否等于 V2/2 即可，不用測(cè)重錘的質(zhì)量 . [例 3] 為進(jìn)行驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)，有下列器材可供選用：鐵架臺(tái)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)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(shí)驗(yàn)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(diǎn)計(jì)時(shí)器所獲得的打點(diǎn)的紙帶如圖 458 所示， A、 B、 C??是計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)間間隔是 T，對(duì)應(yīng) 的距離依次是 s s s3??下列計(jì)算打 D 點(diǎn)時(shí)的速度的表達(dá)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(yùn)動(dòng)中，中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度 ， D 點(diǎn)既是 CE 的中間時(shí)刻，也 是 BF 的中間時(shí)刻，故 AD 選項(xiàng)正確。 答案：天平、刻度尺、重力勢(shì)能、質(zhì)量、高度 圖 4－ 5－ 2 圖 4－ 5－ 3 知識(shí)點(diǎn) 2 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)及數(shù)據(jù)分析 重點(diǎn)歸納 誤差分析及數(shù)據(jù)處理方法 1．落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的注意事項(xiàng) (1)安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，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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