科學驗證：機械能守恒定律高一下學期物理魯科版（2019）必修第二冊

第一章功和機械能1.5科學驗證：機械能守恒定律機械能1機械能

動能重力勢能彈性勢能機械能機械能守恒定律2思考？蘋果從樹上落下，忽略空氣阻力，蘋果的動能和勢能怎么變化？蘋果的機械能會發(fā)生變化嗎？△h

h1h2

機械能守恒定律

h1h21．下列物體機械能守恒的是(

)A．在水中下沉的石塊B．被勻速吊起的集裝箱C．在草坪上滾動的足球D．在光滑曲面上自由運動的物體D2.(多選)如圖所示，一輕質彈簧一端固定于O點，另一端系一重物，將重物從與懸點O在同一水平高度且彈簧保持原長的A點無初速度地釋放，讓它自由擺下，不計空氣阻力，在重物從A點擺向最低點B的過程中，下列說法中正確的是(

)A．重物的重力勢能減小 B．重物的動能增大C．重物的機械能不變 D．重物的機械能減小ABD3.以下四種情境中，物體a機械能守恒的是(不計空氣阻力)(

)C4.(多選)如圖所示，下列關于機械能是否守恒的判斷正確的是(

)A．甲圖中，物體A將彈簧壓縮的過程中，A和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒B．乙圖中，A置于光滑水平面，物體B沿光滑斜面下滑，物體B機械能守恒C．丙圖中，不計任何阻力時A加速下落，B加速上升過程中，A、B組成的系統(tǒng)機械能守恒D．丁圖中，小球沿水平面做速率不變的圓周運動時，小球的機械能守恒ACD驗證機械能守恒定律3測量重物質量鐵架臺打點計時器（需要交流電源）紙帶重物天平（非必須）放置砝碼刻度尺實驗目的：驗證機械能守恒定律重物靠近打點計時器先接通電源，再釋放紙帶實驗步驟：①使用天平測量重物質量②手提紙帶，使重物由靜止開始自由下落③在紙帶上選定零勢能點④計算紙帶上各點對應的重物的動能和重力勢能之和天平（非必須）放置砝碼重物靠近打點計時器先接通電源，再釋放紙帶s1s2s3s4s5AB

零勢能點動能：

勢能：h1h2

下落高度誤差分析偶然誤差：系統(tǒng)誤差：①長度測量不準確②交流電頻率不穩(wěn)定下落時受到摩擦力和空氣阻力多次測量取平均值減少紙帶與打點計時器的摩擦力選用體積小、密度大的重物，減小空氣阻力1.利用如圖所示裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗．(1)為驗證機械能是否守恒，需要比較重物下落過程中任意兩點間的________．A．動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(含鐵夾)、電磁打點計時器、導線及開關外，在下列器材中，還必須使用的器材是________．A．已知頻率的交流電源 B．刻度尺C．天平(含砝碼) D．停表AAB2．如圖1所示，用自由落體法驗證機械能守恒定律的實驗中，若實驗中所用重物的質量m＝1kg，實驗后打下點的紙帶如圖2所示，打點間隔為T＝0.02s，則記錄A點時，重物動能Ek＝________J．從A點下落至C點過程重物的重力勢能減小量是______J，要驗證從A點下落至C點的過程中機械能守恒，還必須求出________，在實際實驗中，重物質量________(選填“是”或“不是”)必須測量的物理量．(計算結果保留三位有效數(shù)字，g取9.8m/s2)0.09680.231C點重物的動能不是3.某同學利用豎直上拋小球的頻閃照片驗證機械能守恒定律．頻閃儀每隔0.05s閃光一次，圖中所標數(shù)據(jù)為實際距離，小球質量m＝0.2kg.(當?shù)刂亓铀俣萭取9.8m/s2，結果保留三位有效數(shù)字)：(1)從t2到t5時間內，重力勢能增量ΔEp＝________J，動能減少量ΔEk

＝________J.(2)在誤差允許的范圍內，若ΔEp與ΔEk

近似相等，從而驗證了機械能守恒定律．由上述計算得ΔEp________ΔEk(選填“>”“<”或“＝”)，造成這種結果的主要原因是______________________．1.421.46存在空氣阻力<1．把小球放在豎立的彈簧上，并把球往下按至A的位置，如圖甲所示．迅速松手后，球升高至最高位置C(圖丙)，途中經過位置B時彈簧正處于原長(圖乙)．松手后，小球從A到B再到C的過程中，忽略彈簧的質量和空氣阻力，下列分析正確的是(

)A．小球處于A位置時小球的機械能最小B．小球處于B位置時小球的機械能最小C．小球處于C位置時小球的機械能最小D．小球處于A、B、C三個位置時小球