(创新方案 解析版 课标人教版)第五章 实验六 验证机械能守恒定律.doc

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1、第五章实验六验证机械能守恒定律1．如图实－6－6所示是用自由落体法验证机械能守恒定律时得到的一条纸带，我们选N点来验证机械能守恒定律．下面举出一些计算打N点时纸带下落速度的方法，其中正确的是(T为打点周期)(　　)图实－6－6A．N点是第n个点，则vN＝gnTB．N点是第n个点，则vN＝g(n－1)TC．vN＝D．vN＝解析：物体下落的实际加速度小于g，不能采用公式v＝gt计算打N点时纸带下落速度，N点的速度为xn和xn＋1段的平均速度，vN＝，C项正确．答案：C2．在用图实－6－7所示的实验装置来验证机械能守恒定律时，某同学的以下说

2、法中正确的是(　　)图实－6－7A．必须用秒表测出重物下落的时间B．实验操作时，注意手提着纸带使重物靠近打点计时器，先接通打点计时器电源，然后松开纸带C．如果打点计时器不竖直，重物下落时，其重力势能有一部分消耗在纸带摩擦上，就会造成重力势能的变化小于动能的变化D．验证时，可以不测量重物的质量或重力解析：因为实验中使用打点计时器，不需要测时间，A错误；打点计时器不竖直，重物下落时，其重力势能有一部分消耗在纸带摩擦上，造成重力势能的减少量大于动能的增加量，C错误；实验时，为节约纸带，便于测量，应使重物靠近打点计时器，应先通电后放手，B正确

3、；因为动能和势能表达式中都含有质量，可以消去，故不需测质量，D正确．答案：BD3．(2010·广州模拟)“验证机械能守恒定律”的实验可以采用如图实－6－8所示的甲或乙方案来进行．甲方案为用自由落体实验验证机械能守恒定律，乙方案为用斜面小车实验验证机械能守恒定律．图实－6－8(1)比较这两种方案，________(填“甲”或“乙”)方案好一些，理由是________________________________________________________________________．(2)图丙所示是该实验中得到的一条纸带，测得

4、每两个计数点间的距离如图所示，已知每两个计数点之间的时间间隔T＝0.1s．物体运动的加速度a＝________；该纸带是采用__________(填“甲”或“乙”)实验方案得到的．简要写出判断依据______________________________．解析：(1)机械能守恒的前提是只有重力做功，实际操作的方案中应该使摩擦力越小越好．故甲方案好一些．(2)a＝≈4.8m/s2因a远小于g，故为斜面上小车下滑的加速度．所以该纸带采用图乙所示的实验方案．答案：(1)甲　因为这个方案摩擦阻力小，误差小，操作方便，所用实验器材少(2)4.

5、8m/s2(4.7m/s2～4.9m/s2)　乙　因为物体运动的加速度比重力加速度小得多4．(2010·烟台模拟)用自由落体法验证机械能守恒定律的实验中：(1)运用公式＝mgh对实验条件的要求是________；(2)若实验中所用重物的质量m＝1kg.打点纸带如图实－6－9所示，打点时间间隔为0.02s，则记录B点时，重物速度vB＝________，重物动能Ek＝________，从开始下落起至B点时重物的重力势能减少量是__________，由此可得出的结论是__________________________；(g取9.8m/s2

6、)图实－6－9(3)根据纸带算出相关各点的速度v，量出下落距离h，则以为纵轴、以h为横轴画出的图象应是图实－6－10中的(　　)图实－6－10解析：(1)重物自由下落时，对实验条件的要求是打第一个点时重物的初速度为零．(2)vB＝＝m/s＝0.59m/s此时重物的动能为Ek＝mvB2＝×1×(0.59)2J≈0.17J重物的重力势能减小量为ΔEp＝mgh＝1×9.8×17.6×10－3J≈0.17J故机械能守恒．(3)由机械能守恒定律可知，mgh＝mv2，即验证机械能守恒定律成立，只需验证v2＝gh即可．如果纵坐标为，横坐标为h，则图

7、象应为过原点且斜率为g的直线，故C图正确．答案：(1)打第一个点时重物的初速度为零(2)0.59m/s　0.17J　0.17J　机械能守恒(3)C5．利用气垫导轨装置验证机械能守恒定律时，先非常仔细地把导轨调成水平，然后依图实－6－11所示用垫块把导轨一端垫高H，滑块m上面装l＝3cm的挡光框，使它由轨道上端任一处滑下，测出它通过电门G1和G2时的速度v1和v2，就可以算出它由G1到G2这段过程中动能的增加量ΔEk＝m(v22－v12)，再算出重力势能的减少量ΔEp＝mgh，比较ΔEk与ΔEp的大小，便可验证机械能是否守恒．图实－6－

8、11(1)滑块的速度v1、v2如何求出？滑块通过G1时的高度h如何求出？(2)若测得图中L＝1m，x＝0.5m，H＝20cm，m＝500g，滑块通过G1和G2的时间分别为5.0×10－2s和2.0×10－2s，当地重力加