動(dòng)能定理實(shí)驗(yàn)

1、實(shí)驗(yàn)五探究動(dòng)能,定理0 L 2 345 b 7810 11 12 13 14 ctlt嗣呦卜毗汕Mil皿血il I皿idihliMiBMgO A&由題引知要點(diǎn)謹(jǐn)記1探究外力對(duì)物體做功與物體速度變化的關(guān)系。2通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，總結(jié)出做功與物體速度平方的正比關(guān)系。二、實(shí)驗(yàn)器材小車(前面帶小鉤)、100200 g砝碼、長木板及兩側(cè)適當(dāng)?shù)膶?duì)稱位置釘兩個(gè)鐵釘、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 及紙帶、學(xué)生電源及導(dǎo)線 (假設(shè)使用電火花計(jì)時(shí)器不用學(xué)生電源)、56條等長的橡皮筋、刻度尺。突破點(diǎn)(一)實(shí)驗(yàn)原理與操作典例1某實(shí)驗(yàn)小組用如“實(shí)驗(yàn)圖示記心中所示裝置“探究功與物體速度變化的關(guān)系。(1) 為平衡小車運(yùn)動(dòng)過程中受到的阻力

2、，應(yīng)該采用下面所述方法中的(填入選項(xiàng)前的字母代號(hào))。A. 逐步調(diào)節(jié)木板的傾斜程度，讓小車能夠自由下滑B. 逐步調(diào)節(jié)木板的傾斜程度，讓小車在橡皮筋作用下開始運(yùn)動(dòng)C. 逐步調(diào)節(jié)木板的傾斜程度，給小車一初速度，讓其拖著紙帶勻速下滑D. 逐步調(diào)節(jié)木板的傾斜程度，讓拖著紙帶的小車自由下滑(2) 如以下圖是該實(shí)驗(yàn)小組在實(shí)驗(yàn)過程中打出的一條紙帶，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連接的電源的頻率為50 Hz，那么橡皮筋恢復(fù)原長時(shí)小車的速度為 m/s(結(jié)果保存三位有效數(shù)字)。1. 實(shí)驗(yàn)原理的理解對(duì)應(yīng)第 1題1為使橡皮筋的拉力所做的功為合外力對(duì)小車所做的功，必須平衡小車的摩擦力。2利用小車拖著紙帶，小車勻速運(yùn)動(dòng)那么摩擦力才算被平衡，此

3、操作一是可通過紙帶觀察小車是否勻速，二是可同時(shí)平衡紙帶運(yùn)動(dòng)所受的阻力。2. 利用紙帶確定小車的末速度 對(duì)應(yīng)第(2)題(1) 橡皮筋恢復(fù)原長時(shí)小車已勻速，故應(yīng)利用紙帶上間距相等的局部計(jì)算小車速度。x(2) 利用v=：計(jì)算小車的速度，為減小測量誤差，所選的范圍應(yīng)盡量長些，如此題可選BE段。(3) 注意刻度尺的精度、估讀及單位，注意對(duì)結(jié)果有效數(shù)字的要求。集訓(xùn)沖關(guān)1 (2022 湖南四校聯(lián)考)某實(shí)驗(yàn)小組要探究力對(duì)物體做的功與物體獲得的速度的關(guān)系，選取的實(shí)驗(yàn)裝置如“實(shí)驗(yàn)圖示記心中所示。(1) 實(shí)驗(yàn)時(shí)，在未連接橡皮筋時(shí)將木板的左端用小木塊墊起，使木板傾斜適宜的角度，翻開打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，輕推小車，最終得到如圖甲

4、所示的紙帶，這樣做的目的是。A B (匕! 1；b £ J f r iFG Hr - J屮rT 0.96 L2U LXi 14 1射 L621.62乙(2)在正確操作的情況下，打在紙帶上的點(diǎn)并不都是均勻分布的，為了計(jì)算小車獲得的速度，應(yīng)選用圖乙紙帶的(填“ AF或“ FI)局部。(3)小車在一條橡皮筋的作用下由某位置靜止彈出,沿木板滑行，當(dāng)小車的速度最大時(shí)，橡皮筋對(duì)小車做的功為 W再用完全相同的2條、3條、n條橡皮筋作用于小車上，每次在“相同或“不相同)的位置由靜止釋放小車，使橡皮筋對(duì)小車做的功分別為2W 3W 、nW(4)分析打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，分別求出小車每次獲得的最大速度VI

5、、V2、V3、Vn,作出Wv圖像。那么以下符合實(shí)際的圖像是 (填字母序號(hào))。2.(2022 天津高考)某同學(xué)把附有滑輪的長木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上，將細(xì)繩一端拴在小車上，另一端繞過定滑輪，掛上適當(dāng)?shù)你^碼，使小車在鉤碼的牽引下運(yùn)動(dòng)，以此定量探究繩拉力做功與 小車動(dòng)能變化的關(guān)系。此外還準(zhǔn)備了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器及配套的電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊等。組裝的實(shí)驗(yàn)裝置如以下圖。C. 可以保證小車最終能夠?qū)崿F(xiàn)勻速直線運(yùn)動(dòng)D. 可在平衡摩擦力后使細(xì)繩拉力等于小車受的合力(3) 平衡摩擦力后，當(dāng)他用多個(gè)鉤碼牽引小車時(shí)，發(fā)現(xiàn)小車運(yùn)動(dòng)過快，致使打出的紙帶上點(diǎn)數(shù)較少，難以選到適宜的點(diǎn)計(jì)算小車速度。在保證所掛鉤碼數(shù)目不變的條件

6、下，請(qǐng)你利用本實(shí)驗(yàn)的器材提出一個(gè)解決方法：。(4) 他將鉤碼重力做的功當(dāng)作細(xì)繩拉力做的功，經(jīng)屢次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)拉力做功總是要比小車動(dòng)能增量大一些。這一情況可能是以下哪些原因造成的 (填字母代號(hào))。A. 在接通電源的同時(shí)釋放了小車B. 小車釋放時(shí)離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太近C. 阻力未完全被小車重力沿木板方向的分力平衡掉D. 鉤碼做勻加速運(yùn)動(dòng)，鉤碼重力大于細(xì)繩拉力突破點(diǎn)(二)數(shù)據(jù)處理與誤差分析典例2如“實(shí)驗(yàn)圖示記心中所示裝置，是某研究性學(xué)習(xí)小組做探究“橡皮筋做功和物體 速度變化的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，圖中是小車在一條橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行的情形。橡皮筋對(duì)小車做的功記為 W當(dāng)把2條、3條、n條完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)

7、行第2次、第3次、n次實(shí)驗(yàn)時(shí)，每次橡皮筋都拉伸到同一位置釋放。小車每次實(shí)驗(yàn)中獲得的速度由打點(diǎn) 計(jì)時(shí)器所打出點(diǎn)的紙帶測出。(1) 除了圖中已給出的實(shí)驗(yàn)器材外，還需要的器材有 ;(2) 平衡摩擦后，每次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶上的點(diǎn)并不都是均勻的，為了測量小車獲得的速度，應(yīng)選用紙帶的 局部進(jìn)行測量；(3) 下面是本實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)記錄表，請(qǐng)將第2次、第3次、n次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋做的功填寫在對(duì)應(yīng)的位置，并計(jì)算 Vn及Vn2,填入下表：(1) 假設(shè)要完成該實(shí)驗(yàn)，必需的實(shí)驗(yàn)器材還有哪些(2) 實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，他先調(diào)節(jié)木板上定滑輪的高度,的是以下的哪個(gè) (填字母代號(hào))。A.防止小車在運(yùn)動(dòng)過程中發(fā)生抖動(dòng)使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與木板平行。

8、他這樣做的目、橡皮筋做的功10個(gè)間距的距離x(m)10個(gè)間距的時(shí)間T(s)小車獲得的速度 Vn(m/s)小車速度的平方 Vn2(m2/s 2)第1次W第2次B. 可使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的點(diǎn)跡清晰第3次第4次第5次 從理論上講，橡皮筋做的功 W和物體速度Vn變化的關(guān)系應(yīng)是，請(qǐng)你根據(jù)表中測定的數(shù)據(jù)在如以下圖的坐標(biāo)系中作出相應(yīng) 的圖像驗(yàn)證理論的正確性。功Vn2Vn第1次W第2次2W第3次3W第4次4W第5次5W2. 數(shù)據(jù)處理的方法對(duì)應(yīng)第 23題1紙帶上點(diǎn)間距相等局部對(duì)應(yīng)橡皮筋松弛后小車獲得的末速度。2因完全相同的橡皮筋，拉伸相同的長度，故橡皮筋對(duì)小車做的總功與橡皮筋條數(shù) 成正比。3. 利用圖像探

9、究物理量間的關(guān)系對(duì)應(yīng)第(4)題(1) 利用圖像探究物理量間的關(guān)系時(shí)，首先確定橫、縱坐標(biāo)軸對(duì)應(yīng)的物理量及單位。(2) 根據(jù)表中數(shù)據(jù)確定橫、縱坐標(biāo)軸的標(biāo)度。(3) 認(rèn)真描繪各坐標(biāo)點(diǎn)。(4) 連線時(shí)要注意連線原那么，偏離直線較遠(yuǎn)的點(diǎn)要舍去。集訓(xùn)沖關(guān)3“在探究恒力做功與動(dòng)能改變的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中(裝置如圖甲):由題引知要點(diǎn)謹(jǐn)記(1)以下說法哪一項(xiàng)為哪一項(xiàng)正確的 。(填選項(xiàng)前字母)1. 實(shí)驗(yàn)器材的選用對(duì)應(yīng)第(1)題應(yīng)用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打紙帶的實(shí)驗(yàn)時(shí)，與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器相關(guān)的器材，如：學(xué)生電源、導(dǎo) 線、復(fù)寫紙、紙帶必須有，處理紙帶時(shí)，為測量計(jì)時(shí)點(diǎn)間距，還應(yīng)有刻度尺。A. 平衡摩擦力時(shí)必須將鉤碼通過細(xì)線掛在小車上B. 為

10、減小系統(tǒng)誤差，應(yīng)使鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)大于小車質(zhì)量C. 實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器由靜止釋放(2) 圖乙是實(shí)驗(yàn)中獲得的一條紙帶的一局部，選取O A、B C計(jì)數(shù)點(diǎn)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50 Hz，那么打B點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小為 m/s(保存三位有效數(shù)字)。乙4位 E till * *4. 2022 湖州模擬某同學(xué)利用圖甲探究力對(duì)物體做的功與物體速度的關(guān)系,得到了如下表的數(shù)據(jù):實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345橡皮筋條數(shù)13457小車速度v/(m s J甲乙突破點(diǎn)三實(shí)驗(yàn)的改良與創(chuàng)新典例3 某學(xué)習(xí)小組利用如以下圖的裝置驗(yàn)證動(dòng)能定理。注：每條橡皮筋拉長的長度都一樣比電門1潸塊犯電門2|Tif si|rT ni|

11、O 711設(shè)一條橡皮筋拉長到固定長度所做的功為W,在圖乙中大致畫出橡皮筋所做的功W與小車速1將氣墊導(dǎo)軌調(diào)至水平，安裝好實(shí)驗(yàn)器材，從圖中讀出兩光電門中心之間的距離得到一條如圖乙所示的紙度v關(guān)系的圖像。2由圖像大致可判斷出W與v的關(guān)系可能是5. 2022 深圳模擬某同學(xué)用如圖甲所示裝置來探究“動(dòng)能定理，cm; 測量擋光條的寬度 d,記錄擋光條通過光電門1和2所用的時(shí)間 t1和 t2,并從拉力傳感器中讀出滑塊受到的拉力F ,為了完成實(shí)驗(yàn)，還需要直接測量的一個(gè)物理量是帶，O點(diǎn)為第一個(gè)點(diǎn)，并在紙帶清晰段依次標(biāo)記了A、B、C三個(gè)點(diǎn)，用毫米刻度尺測得各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離如圖，重物質(zhì)量m= 1.00 kg 。1電

12、火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)選擇以下哪種電源 。A. 46 V、50 Hz交流電源B. 220 V、50 Hz交流電源 從O點(diǎn)到B點(diǎn)，重物的重力做功 Wb=J，動(dòng)能的增加量 E<=Jog取10 m/s2,以上計(jì)算結(jié)果均保存三位有效數(shù)字3該實(shí)驗(yàn)是否需要滿足砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊、擋光條和拉力傳感器的總質(zhì)量?填“是或“否。由題引知要點(diǎn)謹(jǐn)記1. 實(shí)驗(yàn)器材的創(chuàng)新對(duì)應(yīng)題干局部1利用氣墊導(dǎo)軌替代長木板，實(shí)驗(yàn)中不必再平衡滑塊的摩擦力。2利用光電門測量滑塊運(yùn)動(dòng)的速度更準(zhǔn)確。3利用力傳感器測量細(xì)繩的拉力更方便。 在氣墊導(dǎo)軌上適當(dāng)位置標(biāo)記一點(diǎn)A圖中未標(biāo)出，AP間距離遠(yuǎn)大于d)，將滑塊從 A點(diǎn)由靜止釋放。由光電計(jì)

13、時(shí)器讀出滑塊第一次通過光電門時(shí)遮光片的擋光時(shí)間t; 利用所測數(shù)據(jù)求出滑塊第一次通過光電門時(shí)的速度v ； 更換勁度系數(shù)不同而自然長度相同的彈簧重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟，記錄彈簧勁度系數(shù)及相應(yīng)的速度v,如下表所示：2. 實(shí)驗(yàn)原理的創(chuàng)新對(duì)應(yīng)第 2、3 題1實(shí)驗(yàn)研究滑塊通過兩光電門之間的過程中合外力做功與動(dòng)能改變量的關(guān)系，研究對(duì)象為滑塊、擋光條和拉力傳感器整體。2因用拉力傳感器直接測細(xì)繩拉力大小，故不必滿足砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊、擋光條和拉力傳感器的總質(zhì)量。彈簧勁度系數(shù)k2k3k4k5k6kv(m/s)v2 (m2/s 2)v3 (m3/s 3)擋光位置，與光電門相連的光電計(jì)時(shí)器可記錄遮光片通過光電門時(shí)的

14、擋光時(shí)間。實(shí)驗(yàn)步驟如下:I*J11IIIlllll2llllllllllll "Io(l|llll5oiifr標(biāo)尺圖Z用游標(biāo)卡尺測量遮光片的寬度d；高度Hh為單位長度)h2h3h4h5h6h7h8h9h水平位移集訓(xùn)沖關(guān)6. (2022 邵陽月考)氣墊導(dǎo)軌工作時(shí)，空氣從導(dǎo)軌外表的小孔噴出，在導(dǎo)軌外表和滑塊內(nèi)外表之間形成一層薄薄的空氣層，使滑塊不與導(dǎo)軌外表直接接觸，故滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力大大減 小，可以忽略不計(jì)。為了探究做功與物體動(dòng)能之間的關(guān)系，在氣墊導(dǎo)軌上放置一帶有遮光片的 滑塊，滑塊的一端與輕彈簧相接，彈簧另一端固定在氣墊導(dǎo)軌的一端，將一光電門P固定在氣墊導(dǎo)軌底座上適當(dāng)位置(如圖1)

15、，使彈簧處于自然狀態(tài)時(shí)，滑塊上的遮光片剛好位于光電門的(1) 測量遮光片的寬度時(shí)游標(biāo)卡尺讀數(shù)如圖2所示，讀數(shù)為d=m;(2) 用測量的物理量表示遮光片通過光電門時(shí)滑塊的速度的表達(dá)式v =;(3) 滑塊從 A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到光電門 P處的過程中，彈簧對(duì)滑塊做的功與彈簧的勁度系數(shù)成正比，根據(jù)表中記錄的數(shù)據(jù)，可得出合力對(duì)滑塊做的功W與滑塊通過光電門時(shí)的速度v的關(guān)系是 某同學(xué)利用如圖甲所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)能定理。 固定并調(diào)整斜槽，使它的末端O點(diǎn)的切線水平, 在水平地面上依次鋪放好木板、白紙、復(fù)寫紙。將小球從不同的標(biāo)記點(diǎn)由靜止釋放，記錄小球 到達(dá)斜槽底端時(shí)下落的高度 H,并根據(jù)落點(diǎn)位置測量出小球平拋的水平位移x。x

16、(cm)(1)斜槽傾角為e，小球與斜槽之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為口，斜槽底端離地的高度為y，不計(jì)小球與水平槽之間的摩擦，小球從斜槽上滑下的過程中，動(dòng)能定理假設(shè)成立應(yīng)滿足的關(guān)系式是 以H為橫坐標(biāo)，以 為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)作圖，如圖乙所示。由第(2)問，可以得出結(jié)論。& (2022 廣州模擬)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置完成“探究動(dòng)能定理實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)補(bǔ)充完整以下實(shí)驗(yàn)步驟的相關(guān)內(nèi)容：小車動(dòng)能變化量 E<=(用上述步驟中的物理量表示，重力加速度為g),比擬 W合和 Ek的值，找出兩者之間的關(guān)系；(6) 重新掛上細(xì)線和砝碼盤，改變砝碼盤中砝碼質(zhì)量，重復(fù)(2)(5)步驟。(7) 本實(shí)驗(yàn)中，以下操作或要求是

17、為了減小實(shí)驗(yàn)誤差的是 。A. 盡量減小兩光電門間的距離 sB. 調(diào)整滑輪，使細(xì)線與長木板平行C. 砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量實(shí)_驗(yàn)_六_驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律細(xì)線屮址電門 A光電門、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)用天平測量小車和遮光片的總質(zhì)量M砝碼盤的質(zhì)量 m；用游標(biāo)卡尺測量遮光片的寬度d,游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖乙所示，其讀數(shù)為 cm;按圖甲所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，用米尺測量兩光電門之間的距離 s;驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。0llllll,11|h 川 iiiii2IIIiluii3cmIlliQntiphi niiLOTmI二、實(shí)驗(yàn)器材鐵架臺(tái)(含鐵夾)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、學(xué)生電源(交流46 V)、紙帶(數(shù)條)、復(fù)寫紙、導(dǎo)

18、線、毫米刻 度尺、重物(帶紙帶夾)。50 Hz,依次打出(2) 在砝碼盤中放入適量砝碼；適當(dāng)調(diào)節(jié)長木板的傾角，直到輕推小車，遮光片先后經(jīng)過光電門A和光電門B的時(shí)間相等；(3) 取下細(xì)線和砝碼盤，記下 (填寫相應(yīng)物理量及其符號(hào) );(4) 讓小車從靠近滑輪處由靜止釋放，用數(shù)字毫秒計(jì)時(shí)器分別測出遮光片經(jīng)過光電門A和光電門B所用的時(shí)間 t A和 t B； 步驟 中，小車從光電門 A下滑至光電門B過程合外力做的總功 Wi =突破點(diǎn)(一)實(shí)驗(yàn)原理與操作典例1在利用自由落體運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，電源的頻率為的點(diǎn)為0,1,2,3,4，n。那么:圖實(shí)-6-12.實(shí)驗(yàn)操作步驟對(duì)應(yīng)第 2題 安裝f穿紙帶

19、f打紙帶f處理數(shù)據(jù)。集訓(xùn)沖關(guān)1.2022 漳州檢測用如以下圖的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。實(shí)驗(yàn)用的電源為學(xué)生電源，輸出電壓有6V的交流電和直流電兩種。重物從處由靜止開始下落， 重物拖著紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列的點(diǎn)，對(duì)帶上的點(diǎn)進(jìn)行測量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。1下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟：A. 按照?qǐng)D示的裝置安裝器件；B. 將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的直流輸出端上；C. 用天平測出重物的質(zhì)量；D. 釋放紙帶，同時(shí)接通電源開關(guān)打出一條紙帶；E. 測量打出的紙帶上某些點(diǎn)之間的距離；所高紙如用第2點(diǎn)到第6點(diǎn)之間的紙帶來驗(yàn)證，必須直接測量的物理量為、，必須計(jì)算出的物理量為 、，驗(yàn)證的 表達(dá)式為。2以下

20、實(shí)驗(yàn)步驟操作合理的排列順序是 填寫步驟前面的字母。A. 將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器豎直安裝在鐵架臺(tái)上B. 接通電源，再松開紙帶，讓重物自由下落C. 取下紙帶，更換新紙帶 或?qū)⒓垘Х瓊€(gè)面重新做實(shí)驗(yàn)D. 將重物固定在紙帶的一端，讓紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，用手提著紙帶E. 選擇一條紙帶，用刻度尺測出物體下落的高度hi, h2, h3，hn,計(jì)算出對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度Vi , V2, V3,，Vn1 2F. 分別算出qmv和mgh，在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)看是否相等由題引知要點(diǎn)謹(jǐn)記F .根據(jù)測量的結(jié)果計(jì)算重物下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動(dòng)能。打恵1 計(jì)吋器EM甲1. 實(shí)驗(yàn)原理的理解對(duì)應(yīng)第 1題1 21. 兩種驗(yàn)證方法

21、，1利用起始點(diǎn)和第 n點(diǎn)計(jì)算。代入ghn和？vn，如果在實(shí)驗(yàn)誤差允1 2許的條件下，ghn= ?Vn ,那么能驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。2任取兩點(diǎn)計(jì)算 任取兩點(diǎn) A、B,測出hAB,算出ghAB。1 2 1 2 算出2Vb 2Va的值。1 2 1 2 在實(shí)驗(yàn)誤差允許的條件下，如果ghAB= ?vb ?va，那么能驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。m其中沒有必要進(jìn)行或者操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E是 。將其選項(xiàng)對(duì)應(yīng)的字母填在橫線處 在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，假設(shè)以2v2為縱軸，以h為橫軸，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出 *2-h1 2的圖像應(yīng)是才能驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。-v2-h圖像的斜率等于的數(shù)值。2. 2022 北京高考利用如圖甲裝置

22、做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)。(1)為驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，需要比擬重物下落過程中任意兩點(diǎn)間的未標(biāo)出)，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如以下圖。mi= 50 g、150 g，那么(計(jì)算結(jié)果保存兩位有效數(shù)J(1)在紙帶上打下計(jì)數(shù)點(diǎn) 在計(jì)數(shù)點(diǎn)05過程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量A E<=那么系統(tǒng)勢能的減少量A E)=2。為了簡化計(jì)算，設(shè)g= 9.8 m/s ,A. 動(dòng)能變化量與勢能變化量B. 速度變化量和勢能變化量C. 速度變化量和高度變化量(2) 除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺(tái)(含鐵夾)、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、導(dǎo)線及開關(guān)外，在以下器材中，還必須使用的兩種器材是 。A.交流電源B.刻度尺C.天平(含砝碼)(3) 實(shí)驗(yàn)中，先接通電源

23、，再釋放重物，得到圖乙所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)A B C,測得它們到起始點(diǎn) 0的距離分別為hA、hB、he。當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?g,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為T。設(shè)重物的質(zhì)量為 m從打0點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中，重物的重力勢能變化量丘=，動(dòng)能變化量 E<=。(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示 Eo>A云，那么造成這一現(xiàn)象的主要原因是乙(4) 大多數(shù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，重力勢能的減少量大于動(dòng)能的增加量，原因是。A. 利用公式v = gt計(jì)算重物速度B. 利用公式v = 2gh計(jì)算重物速度C. 存在空氣阻力和摩擦阻力的影響D. 沒有采用屢次實(shí)驗(yàn)取平均值的方法(5) 某同學(xué)想用下述方法研究機(jī)械能

24、是否守恒：在紙帶上選取多個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，測量它們到起始點(diǎn)0的距離h,計(jì)算對(duì)應(yīng)計(jì)數(shù)點(diǎn)的重物速度v，描繪v2-h圖像，并做如下判斷：假設(shè)圖像是一條過原點(diǎn)的直線，那么重物下落過程中機(jī)械能守恒。請(qǐng)你分析論證該同學(xué)的判斷依據(jù)是否正確。突破點(diǎn)(二)數(shù)據(jù)處理與誤差分析典例2用如圖甲實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證 mi、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。mi從高處由靜止開始下落，m上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)進(jìn)行測量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。圖乙給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個(gè)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打下的點(diǎn)(圖中 在本實(shí)驗(yàn)中，假設(shè)某同學(xué)作出了 y2-h圖像，如圖丙，h當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?g=m/s 2。由題引知

25、要點(diǎn)謹(jǐn)記1.考查利用紙帶求重物速度對(duì)應(yīng)第 1題計(jì)算公式:X1+ X2為從起點(diǎn)量起的長度，那么據(jù)此得到2T2.考查數(shù)據(jù)處理方法對(duì)應(yīng)第 2題1 21系統(tǒng)動(dòng)能的增加量A E< = 2 m+ m V5。2系統(tǒng)重力勢能的減少量A Ep= m m gh5。3注意計(jì)算結(jié)果的有效數(shù)字要求。增大A、O之間的距離X,計(jì)時(shí)器顯示時(shí)間t將A.增大B.減小C.不變3 考查實(shí)驗(yàn)誤差分析對(duì)應(yīng)第3題因空氣阻力、紙帶與限位孔間的阻力、滑輪軸間阻力做負(fù)功，使系統(tǒng)重力勢能的減少 量大于系統(tǒng)動(dòng)能的增加量。24.利用苧人圖像處理數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)第 4題1 2由mn+ m2 v = m m gh,1 v2 g2 mi + rm = ma

26、m 可知，= 22vg故h圖線的斜率k= 2。(1)集訓(xùn)沖關(guān)3.2022 四川高考用如以下圖的裝置測量彈簧的彈性勢能。將彈放置在水平氣墊導(dǎo)軌上，左端固定，右端在O點(diǎn)；在O點(diǎn)右側(cè)的位置各安裝一個(gè)光電門，計(jì)時(shí)器 圖中未畫出與兩個(gè)光電門相連。先用米尺測得B、C兩點(diǎn)間距離s，再用帶有遮光片的滑塊壓縮彈簧到某位置代靜止釋放，計(jì)時(shí)器顯示遮光片從 B到C所用的時(shí)間t,用米尺測量 A、O之間的距離x。1計(jì)算滑塊離開彈簧時(shí)速度大小的表達(dá)式是 。 為求出彈簧的彈性勢能，還需要測量 。A彈簧原長B. 當(dāng)?shù)刂亓铀俣菴. 滑塊含遮光片的質(zhì)量2022 淮安月考用自由落體驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，器材安裝如圖甲。甲請(qǐng)指出圖甲中

27、的錯(cuò)誤及不妥之處至少寫出兩處：2改良實(shí)驗(yàn)中錯(cuò)誤及不妥之處后，打出如圖乙所示一條紙帶。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器頻率為根據(jù)紙帶所給數(shù)據(jù)，打C點(diǎn)時(shí)重物的速度為m/s結(jié)果保存兩位有效數(shù)字。50 Hz ,'22.24單忡；“I26.5623某同學(xué)選用兩個(gè)形狀相同質(zhì)量不同的重物a和b進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測得幾組數(shù)據(jù)，畫出V；-h的圖像如圖丙所示，求出圖線的斜率 k,由圖像可知a的質(zhì)量mb的質(zhì)量m選填“大于或“小于。4通過分析發(fā)現(xiàn)造成k2值偏小的原因是實(shí)驗(yàn)過程中存在各種阻力，實(shí)驗(yàn)所用重物的質(zhì)量2m= 0.052 kg，當(dāng)?shù)刂亓铀俣?g= 9.78 m/s ，求出重物所受的平均阻力Ff =N。結(jié)果保存兩位有效數(shù)字。5. 20

28、22 全國乙卷某同學(xué)用圖a所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，其中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的C.鋼球在A點(diǎn)時(shí)的底端電源為交流電源，可以使用的頻率有20 Hz、30 Hz和40 Hz。打出紙帶的一局部如圖(b)所示。(H)(h)度，該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中沒有記錄交流電的頻率 f ,需要用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和其他題給條件進(jìn)行推算。假設(shè)從打出的紙帶可判定重物勻加速下落，利用f和圖(b)中給出的物理量可以寫出：在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出B點(diǎn)時(shí)，重物下落的速度大小為 ，打出C點(diǎn)時(shí)重物下落的速度大小為，重物下落的加速度大小為 。2 已測得 S1 = 8.89 cm , S2= 9.50 cm , Ss= 10.10 cm ;當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮?.

29、80 m/s ，實(shí)驗(yàn)中重物受到的平均阻力大小約為其重力的1%。由此推算出f為Hz。突破點(diǎn)(三)實(shí)驗(yàn)的改良與創(chuàng)新1 2(2) 用 E<=-m2計(jì)算鋼球動(dòng)能變化的大小。用刻度尺測量遮光條寬示數(shù)如以下圖，其讀數(shù)為 cm。某次測量中，計(jì)時(shí)器的示數(shù)為0.010 0 s 。那么鋼球的速度為 v=m/s。(3) 下表為該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果： Ep( X 101.實(shí)驗(yàn)器材的創(chuàng)新對(duì)應(yīng)題干局部(1) 利用細(xì)線系住鋼球來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。(2) 利用光電門測鋼球經(jīng)過光電門的速度。2. 實(shí)驗(yàn)原理的創(chuàng)新對(duì)應(yīng)第(1)、(2)題 小球重力勢能的減少量等于小球下擺過程中動(dòng)能的增加量。 mm刻度尺讀數(shù)時(shí)應(yīng)估讀到mm的十分位

30、。3. 誤差分析與實(shí)驗(yàn)改良對(duì)應(yīng)第(3)題(1)因空氣阻力做負(fù)功，導(dǎo)致Ep,此題中第(3)問出現(xiàn)丘>是鋼球的速 J) E<( X 10 $ j)他發(fā)現(xiàn)表中的 Ep與厶H之間存在差異，認(rèn)為這是由于空氣阻力造成的。 你是否同意他的觀點(diǎn)?請(qǐng)說明理由。(4) 請(qǐng)你提出一條減小上述差異的改良建議。由題引知要點(diǎn)謹(jǐn)記典例3(2022 江蘇高考)某同學(xué)用如以下圖的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。一根細(xì)線系住鋼球，懸掛在鐵架臺(tái)上，鋼球靜止于A點(diǎn)。光電門固定在 A的正下方，在鋼球底部豎直地粘住一片寬度為d的遮光條。將鋼球拉至不同位置由靜止釋放，遮光條經(jīng)過光電門的擋光時(shí)間dt可由計(jì)時(shí)器測出，取 v= J乍為鋼球經(jīng)

31、過 A點(diǎn)時(shí)的速度。記錄鋼球每次下落的高度 h和計(jì)時(shí)器 示數(shù)t，計(jì)算并比擬鋼球在釋放點(diǎn)和 A點(diǎn)之間的勢能變化大小 &與動(dòng)能變化大小 云，就能 驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒。(1)用 E)= mgh計(jì)算鋼球重力勢能變化的大小，式中鋼球下落高度 h應(yīng)測量釋放時(shí)的鋼球球心到之間的豎直距離。A. 鋼球在A點(diǎn)時(shí)的頂端B. 鋼球在A點(diǎn)時(shí)的球心度計(jì)算方法引起的。(2)改良方案應(yīng)從修正鋼球速度大小的角度來設(shè)計(jì)。(1) 如圖乙所示，用游標(biāo)卡尺測得小球的直徑d=cm。1(2) 屢次改變高度 H,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，作出 尸隨H的變化圖像如圖丙所示，當(dāng)圖中量t。、H04 本實(shí)驗(yàn)還可以從以下兩個(gè)方面創(chuàng)新(1) 利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證。(2) 利用牛頓管和頻閃照相進(jìn)行驗(yàn)證。集訓(xùn)沖關(guān)6