實驗四驗證機械能守恒定律doc

1、第五章實驗六驗證機械能守恒定律知能演練場1下列關于“驗證機械能守恒定律”實驗的實驗誤差的說法中，正確的是()A重物質(zhì)量的稱量不準會造成較大誤差B重物質(zhì)量選用得大些，有利于減小誤差C重物質(zhì)量選用得較小些，有利于減小誤差D紙帶下落和打點不同步會造成較大誤差2解析： 從需要驗證的關系式ghnv n 看，與質(zhì)量無關，A 錯誤當重物質(zhì)量大一些時，2空氣阻力可以忽略，B 正確， C 錯誤紙帶先下落而后打點，此時，紙帶上最初兩點的點跡間隔較正常時略大，用此紙帶進行數(shù)據(jù)處理，其結果是重物在打第一個點時就有了初動能，因此重物動能的增加量比重物重力勢能的減少量大，D 正確答案：BD2在“驗證機械能守恒定律”的實驗

2、中，已知打點計時器所用電源的頻率為50 Hz ，查得當?shù)刂亓铀俣萭9.80 m/s2，測得所用的重物的質(zhì)量為1.00 kg.實驗中得到一條點跡清晰的紙帶(如圖實4 9 所示 )，把第一個點記作O，另選連續(xù)的四個點A、B、C、D 作為測量的點 經(jīng)測量知道A、B、C、D 各點到 O 點的距離分別為62.99 cm,70.18 cm,77.76cm,85.73 cm.根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物由O 點運動到C 點，重力勢能的減少量等于_ J ，動能的增加量等于_J( 取三位有效數(shù)字)圖實 4 9解析： 根據(jù)測量數(shù)據(jù)，重物從O 點運動到 C 點下落的高度h 0.7776 m，故重力勢能減少量E pmgh

3、 1.00× 9.80× 0.7776 J 7.62 J1212重物動能的增加量E k 2mvC2mv0根據(jù)實驗情況，重物在O 點的速度v 0 0， C 點的速度v C 等于重物從B 點到 D 點這一1段時間t 2× 50 s 內(nèi)的平均速度由實驗數(shù)據(jù)可得v CBD0.8573 0.7018t×m/s 3.8875 m/s21/50重物的動能增加量E k12mv C2 12× 1.00× 3.88752 J 7.56 J.答案： 7.627.563關于驗證機械能守恒定律實驗，下面列出一些實驗步驟：A用天平稱出重物和夾子質(zhì)量B將重物系在夾

4、子上C 將紙帶穿過打點計時器的限位孔，上端用手提著，下端夾上系住重物的夾子，再把紙帶向上拉，讓夾子靠近打點計時器，處于靜止狀態(tài)D把打點計時器接在學生電源的交流輸出端，把輸出電壓調(diào)到6 V( 電源不接通 )E把打點計時器用鐵夾固定放到桌邊的鐵架臺上，使兩個限位孔在同一豎直面內(nèi)F在紙帶上選取兩個點，進行測量并記錄數(shù)據(jù)G用秒表測出重物下落的時間H 接通電源，待計時器打點穩(wěn)定后釋放紙帶I 切斷電源J更換紙帶，重新進行兩次實驗K 在三條紙帶中選出較好的一條L 進行計算，得出結論，完成實驗報告M 拆下導線，整理器材對于本實驗以上步驟中，不必要的有_ ；正確步驟的合理順序是_( 填寫代表字母)解析： 根據(jù)實

5、驗原理和操作步驟可知不必要的有A 、 G；正確步驟的合理順序是E、D、B、C、H、I、J、K 、F、L、M.答案： A、 GEDBCHIJKFLM4用落體法“驗證機械能守恒定律”的實驗中：(g 取9.8 m/s2)(1) 運用公式 1mv2 mgh 時對實驗條件的要求是 _為此目的，所選擇2的紙帶第1、 2 兩點間的距離應接近_(2) 若實驗中所用重物質(zhì)量m 1 kg，打點紙帶如圖實s，則記錄 B 點時，重物速度v B _，重物動能4 10 所示，打點時間間隔為0.02E k _；從開始下落起至B 點，重物的重力勢能減小量是_，由此可得出的結論是_ 圖實 4 102(3) 根據(jù)紙帶算出各點的速

6、度v，量出下落距離h，則以v 為縱軸，以 h 為橫軸畫出的圖2象應是圖實 4 11 中的()圖實 4 11解析： (1)自由下落的物體在第一個0.02 s 內(nèi)，下落距離12h 2gt 2 mm(31.4 7.8)× 10 3(2) vBhAC2×0.02m/s 0.59 m/s2T1211× 0.592J0.174 JE k mv B ×22E pmgh 1× 9.8× 17.9× 10 3 J 0.175 J.答案： (1)自由下落的物體2 mm(2)0.59 m/s0.174 J0.175 J在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，動能

7、的增加量等于重力勢能的減少量(3)C5光電計時器是物理實驗中經(jīng)常用到的一種精密計時儀器，它由光電門和計時器兩部分組成，光電門的一臂的內(nèi)側附有發(fā)光裝置(發(fā)射激光的裝置是激光二極管，發(fā)出的光束很細 )，如圖實 4 12 中的 A 和 A，另一臂的內(nèi)側附有接收激光的裝置，如圖實412 中的 B 和 B，當物體在它們之間通過時，二極管發(fā)出的激光被物體擋住，接收裝置不能接收到激光信號，同時計時器就開始計時，直到擋光結束光電計時器停止計時，故此裝置能精確地記錄物體通過光電門所用的時間 現(xiàn)有一小球從兩光電門的正上方開始自由下落，如圖實 4 12 所示圖實 4 12(1) 若要用這套裝置來驗證機械能守恒定律，則要測量的物理量有_( 每個物理量均用文字和字母表示，如高度H )(2) 驗證機械能守恒定律的關系式為_解析： 本實驗是圍繞機械能守恒定律的驗證設計的，關鍵是速度的測定，本題改打點計時器測量速度為光電門測量由于本裝置可記錄小球通過光電門的時間t，則將小球的直徑 D 除以t，即可求出小球經(jīng)過光電門的速度，若再測出兩光電門間相距的高度H ，即可驗證機械能守恒定律(1) 需要測量的物理量有：小球直徑D，兩光電門間的豎直高度H ，小球通過上、下兩光電門的時間t1 、t2.則小球通過上、下兩光電門處的速度分別為Dt1D、t2.