2019-2020年高中物理 4.5.2 实验：验证机械能守恒定律每课一练 教科版必修2.doc

2019-2020年高中物理 4.5.2 实验：验证机械能守恒定律每课一练 教科版必修21本实验中，除铁架台、夹子、低压交流电源、纸带和重物外，还需选用的仪器是()A秒表 B刻度尺C天平 D打点计时器2在“验证机械能守恒定律”的实验中(1)不需测量或计算的物理量是()A下落高度 B瞬时速度C重物质量 D时间(2)由于打点计时器两限位孔不在同一竖直线上，使纸带通过时受到了较大的阻力，这样会导致实验结果mgh_mv2(选填“”或“”、“”或“解析(1)本实验需要验证mgh与mv2的关系，所以不需要测量重物质量m，C正确(2)重物在下落过程中克服阻力做功，使减小的重力势能不能完全转化为动能，所以mghmv2.3(1)O(2)0.98 m/s(3)0.49 J0.48 J(4)重物和纸带下落时受到阻力作用(5)在实验误差允许的范围内，重力势能的减少量等于动能的增加量解析(1)纸带释放时速度较小，打点较密，先打距重物近的一侧，故O端与重物相连(2)B点速度vB cm/s0.98 m/s(3)从O点到打B点，重力势能减少量EpmghB19.80.0501 J0.49 J动能增加量mv0.48 J；(4)由(3)中计算结果知EpEk，因为重物和纸带下落时受到阻力作用；(5)由(3)中计算结果可知，在实验误差允许的范围内，机械能守恒4甲同学选择从O到C段验证机械能守恒，计算C点的速度用v2ghOC的话，犯了用机械能守恒定律去验证机械能守恒的错误计算vC可以选择vC.乙同学选择了从B到C段验证机械能守恒，由于BC较近，造成误差偏大，选择BD段相对较为合适5.ffmf2(hChA)2mghBmf2(hEhC)2mghD解析根据纸带上瞬时速度的计算方法，得vBf，vDf打B点时，重物的动能和重力势能分别为EkBmvm2mf2(hChA)2EpBmghB.此时重物的机械能EBEkBEpBmf2(hChA)2mghB，同理EkDmvmf2(hEhC)2，EpDmghD，EDmf2(hEhC)2mghD如果EBED，则说明重物在下落过程中机械能守恒6(1)mgh2(2)9.71(9.649.77均可)解析(1)从打下O点到打下F点的过程中，重物重力势能的减少量Epmgh2，vF动能的增加量Ekmv.(2)由mv2mgh可得：v22gh，由v2h图线可求得：图线的斜率k19.42由k2g可得：物体下落的加速度g9.71 m/s2.7(1)1.91m J(2)1.86m J(3)见解析解析(1)重力势能的减少量为Ep减mghOBm9.80.1951.91m (J)(2)重锤下落到B点时的速度vB m/s1.94 m/s所以重锤从开始下落到B点增加的动能为Ek增mvm(1.94)21.88m (J)(3)从(1)(2)中计算的数据得出在实验误差允许的范围内重锤减少的重力势能等于其增加的动能，机械能守恒重锤减少的重力势能略大于其增加的动能的原因是：重锤在下落时要受到阻力作用(打点计时器对纸带的摩擦力，空气阻力)，克服阻力做功