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              (江蘇專版)2019版高考物理一輪復習備考精煉: 第五章 機械能 微專題45 實驗:驗證機械能守恒定律備考精煉  人教版

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              文件簡介::
              45實驗:驗證機械能守恒定律
              [方法點撥] 要明確“誰”在“哪個過程”中機械能守恒,列出守恒方程,明確要測量的物理量.
              1.(2018·泰州中學模擬)如圖1甲所示,一位同學利用光電計時器等器材做“驗證機械能守恒定律”的實驗,有一直徑為d、質量為m的金屬小球從A處由靜止釋放,下落過程中能通過A處正下方、固定于B處的光電門,測得A、B間的距離為H(H?d),光電計時器記錄下小球通過光電門的時間為t,當地的重力加速度為g.則:


              圖1
              (1)如圖乙所示,用20分度的游標卡尺測得小球的直徑d=________cm.
              (2)多次改變高度H,重復上述實驗,作出隨H的變化圖象如圖丙所示,當圖中已知量t0、H0和重力加速度g及小球的直徑d滿足以下表達式:________________(用t0、H0、g、d表示,四個量均取國際單位)時,可判斷小球下落過程中機械能守恒.
              (3)實驗中發現動能增加量ΔEk總是稍小于重力勢能減少量ΔEp,增加下落高度后,則ΔEp-ΔEk將________(選填“增加”“減小”或“不變”).
              2.用如圖2甲所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律.實驗時接通電源,質量為m2的重物從高處由靜止釋放,質量為m1的重物拖著紙帶打出一系列的點,圖乙是實驗中打出的一條紙帶,A是打下的第1個點,計數點E、F、G到A點距離分別為d1、d2、d3,每相鄰兩計數點的時間間隔為T,當地重力加速度為g.(以下所求物理量均用已知符號表示)


              圖2
              (1)在打點A~F的過程中,系統動能的增加量ΔEk=________________________________,系統重力勢能的減少量ΔEp=________________________,比較ΔEk、ΔEp大小即可驗證機械能守恒定律.
              (2)某同學根據紙帶算出各計數點速度,并作出-d圖象,如圖丙所示,若圖線的斜率k=__________________,即可驗證機械能守恒定律.
              3.(2017·東臺市5月模擬)某小組同學用簡易裝置驗證機械能守恒定律,他們找來一塊平整且比較光滑的木板,從實驗室借來打點計時器、刻度尺、小車和紙帶.他們把木板搭在臺階上.如圖3甲安裝好實驗器材,得到如圖乙所示的一條紙帶.
              (1)在驗證機械能是否守恒時,還需要測量臺階的高度h和臺階與地面間木板的長度L,已知紙帶上相鄰兩計數點之間的時間間隔為T,紙帶上所標數據為已知量,可知該組同學需要驗證的機械能守恒的表達式為_____________________________________________(用題中所給物理量的字母表示).


              圖3
              (2)在該實驗中下列說法正確的是________.
              A.該實驗中先接通電源,后釋放小車
              B.由于摩擦力對實驗結果有影響,所以把木板搭在臺階上是為了平衡摩擦力
              C.由于阻力的存在,該實驗中小車增加的動能一定小于小車減少的重力勢能
              D.在該實驗中還需要用天平測量小車的質量
              4.某同學利用如圖4甲所示裝置來驗證機械能守恒定律,器材為:鐵架臺,約50cm的不可伸長的細線,帶孔的小鐵球,光電門和計時器(可以記錄擋光的時間),量角器,刻度尺,游標卡尺.
              實驗前先查閱資料得到當地的重力加速度為g,再將細線穿過小鐵球,懸掛在鐵架臺的橫桿上,在小球軌跡的最低點安裝好光電門,依次測量擺線的長度l,擺球的直徑d,測量擺角θ,從靜止開始釋放小球,擺球通過光電門時記錄時間t.

              圖4
              (1)用50分度游標卡尺測量小球直徑,刻度線如圖乙(中間若干刻度線未畫出),則d=________cm.
              (2)若__________________________________________等式在誤差范圍內成立,則驗證了機械能守恒.(用題中物理量符號表示)
              (3)除空氣阻力以及量角器、刻度尺、游標卡尺測量產生的誤差,再寫出一個主要的誤差來源:________________________________________________________________________
              ________________________________________________________________________.
              5.為了驗證機械能守恒定律,某研究性學習小組的同學利用透明直...
                  

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