機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)專題

精銳教育學(xué)科教師輔導(dǎo)教：： 級(jí)：高數(shù)：3C星級(jí)i5 定律的實(shí)驗(yàn)也是C類要求，是高常見的實(shí)驗(yàn)考題。用DIS研究機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)：【實(shí)驗(yàn)原理將實(shí)驗(yàn)裝置中的光電門傳感器接入器，測(cè)定擺錘在某一位置的1實(shí)驗(yàn)時(shí)先卸下“定位擋片”AA點(diǎn)P點(diǎn)位置，它對(duì)擺繩有阻擋作用。再次釋放擺錘，記下擺錘向左擺起的最大高度。依次將Q、R（能擺到相同高度，說(shuō)明此時(shí)機(jī)械能守恒）D點(diǎn)，并以此作為零勢(shì)能點(diǎn)。擺錘置于A點(diǎn)，點(diǎn)擊“開始記錄”DD點(diǎn)C、B點(diǎn)，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，得到相應(yīng)的數(shù)據(jù)。 擺線在D、C、Bii20ii 尋 ：研究機(jī)械能守恒定律的相關(guān)考1.（★★★（2011閘北一模）“用DIS研究機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，用光電門測(cè)定擺錘在某一位置的瞬時(shí) 的D點(diǎn)，并將此作 （2（ B. C. D.1.66Key：（1）零勢(shì)能（2分）（2）CD（4分2.（★★★（2012 ①開啟電源，運(yùn)行DIS應(yīng)用軟件，點(diǎn)擊實(shí)驗(yàn)條目中的“研究機(jī)械能守恒定律” 器③擺錘置于A點(diǎn)，點(diǎn)擊“開始記錄”，同時(shí)釋放擺錘，擺錘通過(guò)DD點(diǎn)，并以此作為零勢(shì)能點(diǎn)．A、B、CD點(diǎn)的高度已事3.（★★★）(2012青寶靜二模)DIS研究機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，用光電門測(cè)定擺錘在某一位置的瞬時(shí)速度，從而求得擺錘在該位置的動(dòng)能，同時(shí)輸入擺錘的高度（實(shí)驗(yàn)中A、B、C、D （2（ （A）擺錘釋放的位置高于A （B）擺錘釋放的位置在AB之（C）擺錘在A點(diǎn)不是由靜止釋放的（D）D例4.（★★★（2008北一模）用DS研究械守恒定律將實(shí)驗(yàn)置中的電門傳器接入 器，測(cè)定擺錘某一位的瞬時(shí)度，而求得錘在位置的動(dòng)，同輸入擺的高，求擺錘在置的重力勢(shì)能進(jìn)而研勢(shì)能和能轉(zhuǎn)化的規(guī)實(shí)中AD四點(diǎn)高為0.1500.1000.500000，已由計(jì)算默認(rèn)，不 入現(xiàn)某位學(xué)要測(cè)擺在D點(diǎn)的瞬時(shí)速度其實(shí)裝置如（1）所，著他點(diǎn)擊“開始記錄，同時(shí)讓擺錘從圖中所示位置釋放，計(jì)算機(jī)將擺錘通過(guò)光電門傳感器的速度自動(dòng)記錄在表格的對(duì)應(yīng)處，如（2① ：直接看圖，擺錘未在A點(diǎn)釋放比較難看出來(lái)，但可看出：①i光電門傳感器未放在標(biāo)尺盤 的D ii擺錘釋放器未置于A 5.（★★★★）(2012長(zhǎng)寧二模6分)在“DIS研究機(jī)械能守恒定律”1所示的實(shí)驗(yàn)裝置中的光電門傳感器接入器，實(shí)驗(yàn)中A、B、C、D0.150m、0.100m、0.050m、0.000m，已由計(jì)算機(jī)默認(rèn)，不入。 ”， D圖 圖（2（3分）實(shí)驗(yàn)獲得的圖象如圖3所示。橫軸表示擺錘距D點(diǎn)的高度h，縱軸表示擺錘的能量（重力勢(shì)能Ep、動(dòng)Ek或機(jī)械能E，以下判斷正確的是 圖象記錄的最大重力勢(shì)能約為1.53×10-Tips：釋放的位置較A點(diǎn)偏低，測(cè)得的數(shù)據(jù)與默認(rèn)相較偏小；A點(diǎn)高0.150m，此時(shí)動(dòng)能不為零，速度不為零，重力勢(shì)能隨h的增大而增大，乙圖線表示重力勢(shì)能，丙圖線表示動(dòng)能，甲圖線是機(jī)械能，讀圖可知最大重力勢(shì)能約為1.10×10-2J，動(dòng)能勢(shì)能之和Key(1)（3分）偏小（1分），已默認(rèn)D點(diǎn)為零勢(shì)點(diǎn)，其機(jī)械能等于最大動(dòng)能，應(yīng)在A點(diǎn)釋放，現(xiàn)釋放點(diǎn)低于A點(diǎn)，所以測(cè)得的ED偏小（2分。(2)（3分）A，C6.（★★★★）(2012閘北二模)1DIS二維運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研究單擺在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能的轉(zhuǎn)化和守恒（忽略空氣阻力。實(shí)驗(yàn)時(shí)，使（相當(dāng)于擺球）偏離平衡位置后由靜止釋放，使其在豎0.02s記錄一次的位置，多次往復(fù)運(yùn)動(dòng)后，在計(jì)算機(jī)屏幕上得到的在豎直2所示。圖2中A點(diǎn)的速 及總機(jī)械能并繪出對(duì)應(yīng)的圖線如圖3所示結(jié)合圖2和圖3綜合分析圖3中t=0時(shí)刻對(duì)應(yīng)圖2中的 “B” 圖3中的C點(diǎn)對(duì)應(yīng)在圖2中圓弧軌跡AB上的某一點(diǎn)，該點(diǎn)在 圓弧ABABAB故可求出周期，C點(diǎn)為動(dòng)勢(shì)能相等的點(diǎn)，即此處高度為AB高度的中點(diǎn)，因此在AB圓弧中點(diǎn)的左側(cè)。 （2）B，1.12（1.0—1.2均可 7.（★★★★（201若軌道完全光滑，s2與h的理論關(guān)系應(yīng) h(10-s2(10-請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)紙上作出s2-h關(guān)系

s2/10－1hHhHs8642 h/10－1gTips：理論上根據(jù)機(jī)械能守恒，v=2gh，s=vt 2H，實(shí)際情況有能量損失，速率要小于理論值，損失的能量可能是因g；小于iii5iii常見分析方法：DIS研究機(jī)械能守恒定S意。iv10iv（1050分1（★★★） 動(dòng)能重力勢(shì)能（×10－2機(jī)械能（×10－2

From：2008 2（★★★）學(xué)生實(shí)驗(yàn)“DIS研究機(jī)械能守恒定律”的裝置如圖（a）DISEpEkE。試回答下列問(wèn)題： 圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置中，固定于小球下端、寬度為Δs，且不透光的薄片J是 ，傳感器K的名 _Key：(1)(2)3．（★★★（1（ 定位擋擺錘釋定位擋擺錘釋標(biāo)尺圖圖 經(jīng)過(guò)仔細(xì)研究數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，擺錘從A到D的過(guò)程中機(jī)械能 From2011年虹口二模第28Key：（1）BC（2分）（2）只有重力做功的情況下，物體的機(jī)械能保持守恒；（1分）計(jì)算出擺錘在A、B、C、D四點(diǎn)的機(jī)械能分別為1.125×10-2J、1.11×10-2J、1.08×10-2J、1.05×10-2J，各點(diǎn)機(jī)械能大小基本一致。 （1分） （2分 hv2/2 （ 12月十校聯(lián)：（1）C（2分）（2）D（2分）（3）重力加速度g大?。?分5.（★★★）學(xué)生實(shí)驗(yàn)“DIS研究機(jī)械能守恒定律”的裝置如圖（a）DISEPEkE。試回答下列問(wèn)題：丙v0=0丙

J

EpEkE/(×10-2)甲乙甲乙接（a

（b

h/(×10-1) 圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置中，傳感器K的名稱 2012年徐匯一模第29若選定物塊A從靜止開始下落的過(guò)程中 量，則需要測(cè)量的物理量 AB ：201227：

s

12Δt1Δt2⑥滑塊通過(guò)光電門1和光電門2時(shí)可以確定系（包括滑塊擋光條托盤和砝碼的總動(dòng)能分別為 2011年金山一模第28

1(Mm)(l

1(Mm)(

)2（每空1分 8（★★★★）θ=37°H的高度h靜止釋放，測(cè)出相應(yīng)的鋼球落點(diǎn)距s：若軌道完全光滑，s2與h的理論關(guān)系應(yīng)滿足s2= （用H、h表示，該同學(xué)根據(jù)理論值在圖（b）中做出了s2-h關(guān)系圖像。s2-h關(guān)系圖。h（10-對(duì)比實(shí)