2025新課改-高中物理-必修第2冊(cè)（16講）16 A實(shí)驗(yàn)：機(jī)械能守恒定律 基礎(chǔ)版

2025新課改-高中物理-必修第2冊(cè)（16講）16A實(shí)驗(yàn)：機(jī)械能守恒定律基礎(chǔ)版實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律知識(shí)點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律一、實(shí)驗(yàn)思路機(jī)械能守恒的前提是“只有重力或彈力做功”，因此研究過程一定要滿足這一條件.本節(jié)實(shí)驗(yàn)我們以只有重力做功的過程進(jìn)行研究.二、物理量的測(cè)量及數(shù)據(jù)分析只有重力做功時(shí)，只發(fā)生重力勢(shì)能和動(dòng)能的轉(zhuǎn)化.(1)要驗(yàn)證的表達(dá)式：eq\f(1,2)mv22＋mgh2＝eq\f(1,2)mv12＋mgh1或：eq\f(1,2)mv22－eq\f(1,2)mv12＝mgh1－mgh2.(2)所需測(cè)量的物理量：物體所處兩位置之間的高度差，及物體的運(yùn)動(dòng)速度.三、參考案例案例1研究自由下落物體的機(jī)械能1.實(shí)驗(yàn)器材鐵架臺(tái)(帶鐵夾)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、重物(帶夾子)、紙帶、復(fù)寫紙(或墨粉盤)、導(dǎo)線、毫米刻度尺、交流電源.2.實(shí)驗(yàn)步驟(1)安裝電源連接好.圖(2)打紙帶：在紙帶的一端把重物用夾子固定好，另一端穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，用手豎直提起紙帶使重物?？吭诖螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器附近.先接通電源后釋放紙帶，讓重物拉著紙帶自由下落.重復(fù)幾次，得到3～5條打好點(diǎn)的紙帶.(3)選紙帶并測(cè)量：選擇一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，確定要研究的開始和結(jié)束的位置，測(cè)量兩位置之間的距離Δh及兩位置時(shí)的速度，代入表達(dá)式進(jìn)行驗(yàn)證.3.數(shù)據(jù)處理(1)計(jì)算各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度：如圖乙所示，根據(jù)公式vn＝eq\f(hn＋1－h(huán)n－1,2T)，計(jì)算出某一點(diǎn)的瞬時(shí)速度vn.(2)機(jī)械能守恒定律的驗(yàn)證方法一：利用起始點(diǎn)和第n點(diǎn).選擇開始的兩點(diǎn)間距接近2mm的一條紙帶，打的第一個(gè)點(diǎn)為起始點(diǎn)，如果在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)mghn＝eq\f(1,2)mvn2，則機(jī)械能守恒定律得到驗(yàn)證.方法二：任取兩點(diǎn)A、B.如果在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)mghAB＝eq\f(1,2)mvB2－eq\f(1,2)mvA2，則機(jī)械守恒定律得到驗(yàn)證.方法三：圖像法(如圖所示).圖若在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)圖線是一條過原點(diǎn)且斜率為g的直線，則驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律.4.誤差分析本實(shí)驗(yàn)的誤差主要是由紙帶測(cè)量產(chǎn)生的偶然誤差以及重物和紙帶運(yùn)動(dòng)中的空氣阻力及打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的摩擦阻力引起的系統(tǒng)誤差.5.實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝時(shí)，要使兩限位孔的中線在同一豎直線上，以減小摩擦阻力.(2)應(yīng)選用質(zhì)量和密度較大的重物.增大密度可以減小體積，可使空氣阻力的影響相對(duì)減小.(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先接通電源，讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器正常工作后再松開紙帶讓重物下落.(4)本實(shí)驗(yàn)中的幾種驗(yàn)證方法均不需要(填“需要”或“不需要”)測(cè)重物的質(zhì)量m.(5)速度不能用v＝gt或v＝eq\r(2gh)計(jì)算，應(yīng)根據(jù)紙帶上測(cè)得的數(shù)據(jù)，利用vn＝eq\f(hn＋1－h(huán)n－1,2T)計(jì)算瞬時(shí)速度.案例2研究沿斜面下滑物體的機(jī)械能1.實(shí)驗(yàn)器材氣墊導(dǎo)軌、數(shù)字計(jì)時(shí)器、帶有遮光條的滑塊.2.實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，把氣墊導(dǎo)軌調(diào)成傾斜狀態(tài)，滑塊沿傾斜的氣墊導(dǎo)軌下滑時(shí)，忽略空氣阻力，重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增大.圖3.實(shí)驗(yàn)測(cè)量及數(shù)據(jù)處理(1)測(cè)量兩光電門之間的高度差Δh；(2)滑塊經(jīng)過兩光電門時(shí)遮光條遮光時(shí)間Δt1和Δt2，計(jì)算滑塊經(jīng)過兩光電門時(shí)的瞬時(shí)速度.若遮光條的寬度為ΔL，則滑塊經(jīng)過兩光電門時(shí)的速度分別為v1＝eq\f(ΔL,Δt1)，v2＝eq\f(ΔL,Δt2)；(3)若在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)滿足mgΔh＝eq\f(1,2)mv22－eq\f(1,2)mv12，則驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律.4.誤差分析兩光電門之間的距離稍大一些，可以減小誤差；遮光條的寬度越小，誤差越小.例題精練1．（2021?江蘇一模）某同學(xué)利用圖示裝置完成探究機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)重物重力勢(shì)能的減少量mgh小于動(dòng)能的增加量mv2。你認(rèn)為造成這一結(jié)果的可能原因是（）A．紙帶與振針之間有摩擦阻力 B．重物下落過程中受到空氣阻力 C．釋放重物前紙帶不處于豎直位置 D．先釋放重物，后接通電源打出紙帶2．（2020春?荔灣區(qū)校級(jí)期中）如圖所示，為驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，需要比較重物下落過程中任意兩點(diǎn)間的（）A．動(dòng)能變化量與勢(shì)能變化量 B．速度變化量與勢(shì)能變化量 C．速度變化量與高度變化量 D．速度變化量與重力做功大小隨堂練習(xí)1．（2020?湖南學(xué)業(yè)考試）小明利用如圖所示裝置進(jìn)行“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是（）A．必須用天平測(cè)量重物的質(zhì)量 B．必須用秒表測(cè)出下落時(shí)間t，通過v＝gt計(jì)算出瞬時(shí)速度v C．應(yīng)先釋放紙帶，再接通電源 D．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是交流電源2．（2020春?蒼南縣月考）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中給電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器提供的電源如下，應(yīng)選擇（）A．4節(jié)干電池 B．3節(jié)蓄電池 C．學(xué)生電源4～6V，交流輸出 D．學(xué)生電源4～6V，直流輸出3．（2020春?蒼南縣月考）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，供選擇的重物有以下四個(gè)，應(yīng)選擇（）A．質(zhì)量為100g的鉤碼 B．質(zhì)量為10g的砝碼 C．質(zhì)量為200g的木球 D．質(zhì)量為10g的塑料球4．（2020春?茶陵縣校級(jí)月考）某同學(xué)用如圖所示的裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是（）A．必須用秒表測(cè)里重物下落的時(shí)間 B．可以不測(cè)量重物的質(zhì)量 C．電火花計(jì)時(shí)器使用的是直流電源 D．應(yīng)先釋放紙帶，再接通電源綜合練習(xí)一．選擇題（共15小題）1．（2020?浦口區(qū)校級(jí)學(xué)業(yè)考試）如圖所示為用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置。關(guān)于這一實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的是（）A．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接直流電源 B．應(yīng)先釋放紙帶，后接通電源打點(diǎn) C．需使用秒表測(cè)出重物下落的時(shí)間 D．測(cè)出紙帶上兩點(diǎn)跡間的距離，可知重物相應(yīng)的下落高度2．（2019秋?徐州月考）如圖所示，“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中打出了一條紙帶，O為重物開始下落的起始位置，P為下落過程中的某一點(diǎn)，測(cè)得OP間距離為h，P點(diǎn)速度為v，若重物質(zhì)量為m，重力加速度為g，可說明重物在OP間運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)械能守恒的表達(dá)式為（）A．mgh＜mv2 B．mgh＝mv2 C．mgh＜mv2 D．mgh═mv23．（2019秋?甘谷縣校級(jí)月考）用圖所示裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)時(shí)，有以下操作，其中不正確的是（）A．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩個(gè)限位孔調(diào)節(jié)到同一豎直線上 B．先放手讓紙帶和重物下落，再接通電源開關(guān) C．使重物靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 D．所選擇的紙帶最開始兩點(diǎn)間的距離應(yīng)接近2mm4．（2019?江蘇學(xué)業(yè)考試）在“利用重錘自由下落驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，產(chǎn)生誤差的主要原因是（）A．重錘下落的實(shí)際高度大于測(cè)量值 B．重錘下落的實(shí)際高度小于測(cè)量值 C．重錘實(shí)際末速度v大于gt（g為重力加速度，t為下落時(shí)間） D．重錘實(shí)際末速度v小于gt5．（2019秋?江蘇月考）如圖所示為用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置。關(guān)于此實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是（）A．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接直流電源 B．實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先釋放紙帶，后接通電源 C．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩個(gè)限位孔不一定要在同一豎直線上 D．由于阻力的作用，重物重力勢(shì)能的減少量總是略大于動(dòng)能的增加量6．（2019秋?海安市校級(jí)期中）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中，除鐵架臺(tái)、鐵夾、學(xué)生電源、紙帶、重物和刻度尺外，還需要選用下述儀器中的（）A．秒表 B．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 C．天平 D．彈簧秤7．（2019春?常熟市校級(jí)期末）如圖為“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置，關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的是（）A．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用低壓直流電 B．可用公式v＝計(jì)算重物的速度 C．實(shí)驗(yàn)時(shí)接通電源和釋放紙帶應(yīng)同時(shí)進(jìn)行 D．實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)重物減小的重力勢(shì)能略大于增加的動(dòng)能其主要原因是重物和紙帶下落時(shí)要受到阻力8．（2019?揚(yáng)州學(xué)業(yè)考試）采用落體法“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，下列步不必要的是（）A．用天平稱出錘的質(zhì)量 B．把電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定到鐵架臺(tái)上，并與交流電源連接起來 C．把紙帶固定到重錘上，穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，并把重錘提升到一定的高度 D．接通電源，釋放紙帶9．（2019?湘陰縣學(xué)業(yè)考試）如圖所示為“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)重物增加的動(dòng)能總是略小于它減少的重力勢(shì)能，分析其產(chǎn)生的主要原因應(yīng)是（）A．重物及紙帶在下落時(shí)受到摩擦阻力 B．重物的質(zhì)量過大 C．先接通電源后釋放紙帶 D．重物的密度過大10．（2019春?江都區(qū)校級(jí)月考）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是（）A．實(shí)驗(yàn)中，需用天平測(cè)出重物的質(zhì)量 B．實(shí)驗(yàn)中，需用秒表測(cè)出重物下落的時(shí)間 C．不可以用公式v＝gt來計(jì)算重錘的速度 D．實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先釋放紙帶，再接通電源11．（2019?無錫學(xué)業(yè)考試）“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法不正確的是（）A．重物應(yīng)選用質(zhì)量較大的物體 B．兩個(gè)限位孔應(yīng)在同一豎直線上 C．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接低壓交流電源 D．應(yīng)先釋放紙帶，后接通電源12．（2019?大連學(xué)業(yè)考試）如圖所示，是用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置．下列說法中正確的是（）A．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接直流電源 B．應(yīng)先釋放紙帶，后接通電源打點(diǎn) C．需使用秒表測(cè)出重物下落的時(shí)間 D．將連有重錘的紙帶穿過限位孔，把重錘提升到靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器并靜止13．（2019?江蘇學(xué)業(yè)考試）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，下列釋放紙帶的操作正確的是（）A． B． C． D．14．（2019?鹽都區(qū)校級(jí)學(xué)業(yè)考試）圖示為“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的是（）A．選擇體積大、質(zhì)量小的重錘 B．可用公式v＝gt計(jì)算重錘的速度 C．接通電源和釋放紙帶必須同時(shí)進(jìn)行 D．重錘下落的高度可通過紙帶上點(diǎn)間的距離來確定15．（2019春?銀川校級(jí)期末）“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，對(duì)于自由下落的重物，下列選擇條件中不必要的是（）A．選用重物時(shí)，重的比輕的好 B．選用重物時(shí)，體積小的比大的好 C．選定重物后，為計(jì)算其動(dòng)能和勢(shì)能的變化量，需要稱出它的質(zhì)量 D．重物所受重力應(yīng)遠(yuǎn)大于它所受的空氣阻力和紙帶受到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的阻力二．多選題（共8小題）16．（2021春?尖山區(qū)校級(jí)月考）關(guān)于“用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的是（）A．重物最好選擇密度較小的木塊 B．重物的質(zhì)量可以不測(cè)量 C．實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先接通電源，后釋放紙帶 D．可以利用公式v＝求解瞬時(shí)速度17．（2019秋?雙陽區(qū)校級(jí)月考）用如圖所示裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)時(shí)，釋放重物前有以下操作，其中正確的是（）A．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩個(gè)限位孔調(diào)節(jié)到同一豎直線上 B．手提紙帶任意位置 C．使重物靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器18．（2017春?永春縣校級(jí)期末）下列關(guān)于“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)誤差的說法中，正確的是（）A．重物質(zhì)量的稱量不準(zhǔn)會(huì)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(diǎn)不同步會(huì)造成較大誤差19．在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中，為測(cè)量速度及高度而選擇紙帶時(shí)，較為理想的紙帶具備的特點(diǎn)是（）A．點(diǎn)跡小而清晰的 B．點(diǎn)跡粗的 C．第一、二點(diǎn)距離接近2mm的 D．紙帶長度較長的（60～80cm）20．在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，下列物理量中要用工具測(cè)量的有（），通過計(jì)算得到的有（）A．重錘的質(zhì)量 B．初始時(shí)重錘距地面的高度 C．重錘下落的高度 D．與重錘下落高度對(duì)應(yīng)的重錘瞬時(shí)速度21．在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中．下列器材必須要用的是（多選）．A． B． C． D．22．如圖是用自由落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí)得到的一條紙帶，有關(guān)尺寸已在圖中注明，取n點(diǎn)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，下面列舉一些計(jì)算n點(diǎn)速度的方法，其中正確的是（）A．n點(diǎn)是第n個(gè)點(diǎn)，則vn＝gnT B．n點(diǎn)是第n個(gè)點(diǎn)，則vn＝g（n﹣1）T C．vn＝ D．vn＝23．利用重物下落驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，下面敘述正確的是（）A．應(yīng)該用天平稱出重物的質(zhì)量 B．必須選用點(diǎn)跡清晰，特別是第一點(diǎn)沒有拉成長條的紙帶 C．操作時(shí)應(yīng)在接通電源的同時(shí)放開紙帶 D．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接在電壓為4～6V的交流電源上三．填空題（共10小題）24．（2021春?永春縣校級(jí)期中）在《驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律》的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源為50Hz，當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹禐?.80m/s2，測(cè)得所用重物的質(zhì)量為1.00kg，甲、乙、丙三學(xué)生分別用同一裝置打出三條紙帶，量出各紙帶上第1、2兩點(diǎn)間的距離分別為0.18cm、0.19cm、0.25cm，從紙帶中可看出學(xué)生在操作上肯定有錯(cuò)誤，可能的原因是．25．（2021春?寧德期中）在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)中，電源頻率為50Hz．某同學(xué)按照正確的操作選得紙帶如圖所示，其中O是起始點(diǎn)，A、B、C、D、E是紙帶上連續(xù)五個(gè)點(diǎn)，測(cè)得它們到O的距離如圖所示，（單位cm）．若實(shí)驗(yàn)中所用重錘的質(zhì)量m＝1kg，則到達(dá)C點(diǎn)時(shí)，重錘的速度vC＝m/s，重錘的動(dòng)能Ek＝J，從開始下落起至C點(diǎn)重錘的重力勢(shì)能的減小量是J，由此可得出的結(jié)論是．（g取10m/s2）26．（2020春?浙江期中）某同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．（1）請(qǐng)指出該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)操作中存在的兩處明顯錯(cuò)誤：①，②；（2）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先，再；（接通電源開關(guān)，釋放紙帶）（3）實(shí)驗(yàn)中需要對(duì)比是否相等的兩個(gè)量是和，實(shí)驗(yàn)中測(cè)量重物的質(zhì)量（必須，不需）．27．（2020春?雅安期末）驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，質(zhì)量m＝1kg的重物自由下落，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，如圖乙所示（相鄰記數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.02s），則：（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)，物體的速度vB＝m/s（2）從起點(diǎn)P到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過程中物體的重力勢(shì)能減少量△EP＝J，此過程中物體動(dòng)能的增加量△Ek＝J．（保留兩位有效數(shù)字，g取9.8m/s2）（3）通過計(jì)算可得知△EP△Ek（填“＜”、“＞”或“＝”），這是因?yàn)椤?8．（2020?全國卷Ⅱ模擬）用如圖1實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．m2從高處由靜止開始下落，m1上拖著的紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．圖2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)打點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖2所示．已知m1＝50g、m2＝150g，則（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（1）在紙帶上打下記數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度v＝m/s；（2）在0～5過程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量△EK＝J，系統(tǒng)勢(shì)能的減少量△EP＝J（計(jì)算時(shí)g取10m/s2）．由此得出的結(jié)論是：（3）若某同學(xué)作出﹣h圖象如圖3，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝m/s2．29．（2020春?伊州區(qū)校級(jí)期末）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量m＝1kg的物體自由下落，得到如乙圖所示的紙帶，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.04s．那么從打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下起點(diǎn)O到打下B點(diǎn)的過程中，物體重力勢(shì)能的減少量Ep＝J，此過程中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)B時(shí)的速度VB＝m/s，物體動(dòng)能的增加量Ek＝J．由此可得到的結(jié)論是：．（g＝9.8m/s2，保留三位有效數(shù)字）30．（2020?包河區(qū)校級(jí)四模）用自由落體法進(jìn)行“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)．（1）實(shí)驗(yàn)完畢后選出一條紙帶如圖1所示，其中O點(diǎn)為電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通以50Hz的交流電．用刻度尺測(cè)得OA＝12.41cm，OB＝18.60cm，OC＝27.21cm，在計(jì)數(shù)點(diǎn)A和B、B和C之間還各有一個(gè)點(diǎn)，重物的質(zhì)量為1.00kg，取g＝9.80m/s2．甲同學(xué)根據(jù)以上數(shù)據(jù)算出：當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打到B點(diǎn)時(shí)重物的重力勢(shì)能比開始下落時(shí)減少了J；此時(shí)重物的動(dòng)能比開始下落時(shí)增加了J．（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）．實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的原因是（2）乙同學(xué)利用他自己實(shí)驗(yàn)時(shí)打出的紙帶，測(cè)量出了各計(jì)數(shù)點(diǎn)到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)的距離h，算出了各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度v，以h為橫軸，以為縱軸畫出了如圖2的圖線．圖線未過原點(diǎn)O的原因是．31．（2020?東湖區(qū)校級(jí)模擬）在“用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量m＝1.00kg的重物拖著紙帶豎直下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列的點(diǎn)，如圖所示。相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.04s，P為紙帶運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)，從P點(diǎn)到打下B點(diǎn)過程中物體重力勢(shì)能的減少△Ep＝J，在此過程中物體動(dòng)能的增加量△EK＝J．（已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝9.80m/s2，答案保留三位有效數(shù)字）用V表示各計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度，h表示各計(jì)數(shù)點(diǎn)到P點(diǎn)的距離，以為縱軸，以h為橫軸，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出﹣h的圖線，若圖線的斜率等于某個(gè)物理量的數(shù)值時(shí)，說明重物下落過程中機(jī)械能守恒，該物理量是。32．（2019春?南關(guān)區(qū)校級(jí)期末）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的一次實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量m＝1kg的重物自由下落，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，如圖所示（相鄰記數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s），那么：（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)，物體的速度vB＝；（2）從起點(diǎn)P到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過程中物體的重力勢(shì)能減少量△EP＝，此過程中物體動(dòng)能的增加量△Ek＝；（g取9.8m/s2）（3）通過計(jì)算，數(shù)值上△EP＞△Ek，這是因?yàn)椋?3．（2019春?懷化期末）用如圖a所示的裝置“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”①下列物理量需要測(cè)量的是、通過計(jì)算得到的是（填寫代號(hào)）A．重錘質(zhì)量B．重力加速度C．重錘下落的高度D．與下落高度對(duì)應(yīng)的重錘的瞬時(shí)速度②設(shè)重錘質(zhì)量為m、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T、重力加速度為g．圖b是實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶，A、B、C、D、E為相鄰的連續(xù)點(diǎn)．根據(jù)測(cè)得的s1、s2、s3、s4寫出重物由B點(diǎn)到D點(diǎn)勢(shì)能減少量的表達(dá)式，動(dòng)能增量的表達(dá)式．四．實(shí)驗(yàn)題（共2小題）34．（2021?江西模擬）某同學(xué)設(shè)計(jì)如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來探究彈簧彈性勢(shì)能與彈簧形變量的關(guān)系，彈射器固定放置在水平桌面上，右端與一帶有窄片的物塊接觸，讓物塊被不同壓縮狀態(tài)的彈簧彈射出去，沿水平桌面上滑行，途中安裝一光電門。（1）為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，彈射器的內(nèi)壁和桌面應(yīng)盡可能光滑，同時(shí)彈射器出口端距離桌子右邊光電門應(yīng)該（填“近些”或“遠(yuǎn)些”）。（2）如圖乙所示，用游標(biāo)卡尺測(cè)得窄片的寬度L為mm。（3）若物塊質(zhì)量為m，記下某次實(shí)驗(yàn)中帶有窄片的物塊通過光電門的時(shí)間△t，則關(guān)于彈簧此次彈射物塊過程中釋放的彈性勢(shì)能為（用m、L、△t表示）。35．（2020秋?張家口期中）某同學(xué)利用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置探究系統(tǒng)機(jī)械能守恒，甲、乙兩個(gè)體積相同的小球用跨過光滑定滑輪的輕繩連接，實(shí)驗(yàn)步驟如下：①測(cè)量甲、乙兩小球的質(zhì)量分別為M＝0.3kg、m＝0.1kg；②用游標(biāo)卡尺測(cè)出小球乙的直徑d＝2.20cm；③將光電門固定在鐵架臺(tái)上某一位置，測(cè)出鐵架臺(tái)底端到光電門的距離h＝0.5m；④將小球乙放在鐵架臺(tái)的底端，將小球甲由圖示位置靜止釋放，記錄小球乙通過光電門的時(shí)間△t＝0.01s；⑤改變光電門到鐵架臺(tái)底端的高度h，重復(fù)步驟④，記錄多組數(shù)據(jù)?；卮鹣铝袉栴}：（1）小球乙通過光電門的瞬時(shí)速度大小為m/s，該測(cè)量速度（選填“大于”“等于”或“小于”）小球乙通過光電門的實(shí)際速度。（2）利用測(cè)量數(shù)據(jù)可得，系統(tǒng)減少的重力勢(shì)能為J，系統(tǒng)增加的動(dòng)能為J（g＝9.8m/s2，計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。（3）受阻力的影響，系統(tǒng)減少的重力勢(shì)能與增加的動(dòng)能會(huì)存在差值。當(dāng)增加h時(shí)，兩者的差值會(huì)（填“增大”“不變”或“減小”）。實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律知識(shí)點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律一、實(shí)驗(yàn)思路機(jī)械能守恒的前提是“只有重力或彈力做功”，因此研究過程一定要滿足這一條件.本節(jié)實(shí)驗(yàn)我們以只有重力做功的過程進(jìn)行研究.二、物理量的測(cè)量及數(shù)據(jù)分析只有重力做功時(shí)，只發(fā)生重力勢(shì)能和動(dòng)能的轉(zhuǎn)化.(1)要驗(yàn)證的表達(dá)式：eq\f(1,2)mv22＋mgh2＝eq\f(1,2)mv12＋mgh1或：eq\f(1,2)mv22－eq\f(1,2)mv12＝mgh1－mgh2.(2)所需測(cè)量的物理量：物體所處兩位置之間的高度差，及物體的運(yùn)動(dòng)速度.三、參考案例案例1研究自由下落物體的機(jī)械能1.實(shí)驗(yàn)器材鐵架臺(tái)(帶鐵夾)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、重物(帶夾子)、紙帶、復(fù)寫紙(或墨粉盤)、導(dǎo)線、毫米刻度尺、交流電源.2.實(shí)驗(yàn)步驟電源連接好.圖(2)打紙帶：在紙帶的一端把重物用夾子固定好，另一端穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，用手豎直提起紙帶使重物?？吭诖螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器附近.先接通電源后釋放紙帶，讓重物拉著紙帶自由下落.重復(fù)幾次，得到3～5條打好點(diǎn)的紙帶.(3)選紙帶并測(cè)量：選擇一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，確定要研究的開始和結(jié)束的位置，測(cè)量兩位置之間的距離Δh及兩位置時(shí)的速度，代入表達(dá)式進(jìn)行驗(yàn)證.3.數(shù)據(jù)處理(1)計(jì)算各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度：如圖乙所示，根據(jù)公式vn＝eq\f(hn＋1－h(huán)n－1,2T)，計(jì)算出某一點(diǎn)的瞬時(shí)速度vn.(2)機(jī)械能守恒定律的驗(yàn)證方法一：利用起始點(diǎn)和第n點(diǎn).選擇開始的兩點(diǎn)間距接近2mm的一條紙帶，打的第一個(gè)點(diǎn)為起始點(diǎn)，如果在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)mghn＝eq\f(1,2)mvn2，則機(jī)械能守恒定律得到驗(yàn)證.方法二：任取兩點(diǎn)A、B.如果在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)mghAB＝eq\f(1,2)mvB2－eq\f(1,2)mvA2，則機(jī)械守恒定律得到驗(yàn)證.方法三：圖像法(如圖所示).圖若在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)圖線是一條過原點(diǎn)且斜率為g的直線，則驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律.4.誤差分析本實(shí)驗(yàn)的誤差主要是由紙帶測(cè)量產(chǎn)生的偶然誤差以及重物和紙帶運(yùn)動(dòng)中的空氣阻力及打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的摩擦阻力引起的系統(tǒng)誤差.5.實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝時(shí)，要使兩限位孔的中線在同一豎直線上，以減小摩擦阻力.(2)應(yīng)選用質(zhì)量和密度較大的重物.增大密度可以減小體積，可使空氣阻力的影響相對(duì)減小.(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先接通電源，讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器正常工作后再松開紙帶讓重物下落.(4)本實(shí)驗(yàn)中的幾種驗(yàn)證方法均不需要(填“需要”或“不需要”)測(cè)重物的質(zhì)量m.(5)速度不能用v＝gt或v＝eq\r(2gh)計(jì)算，應(yīng)根據(jù)紙帶上測(cè)得的數(shù)據(jù)，利用vn＝eq\f(hn＋1－h(huán)n－1,2T)計(jì)算瞬時(shí)速度.案例2研究沿斜面下滑物體的機(jī)械能1.實(shí)驗(yàn)器材氣墊導(dǎo)軌、數(shù)字計(jì)時(shí)器、帶有遮光條的滑塊.2.實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，把氣墊導(dǎo)軌調(diào)成傾斜狀態(tài)，滑塊沿傾斜的氣墊導(dǎo)軌下滑時(shí)，忽略空氣阻力，重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增大.圖3.實(shí)驗(yàn)測(cè)量及數(shù)據(jù)處理(1)測(cè)量兩光電門之間的高度差Δh；(2)滑塊經(jīng)過兩光電門時(shí)遮光條遮光時(shí)間Δt1和Δt2，計(jì)算滑塊經(jīng)過兩光電門時(shí)的瞬時(shí)速度.若遮光條的寬度為ΔL，則滑塊經(jīng)過兩光電門時(shí)的速度分別為v1＝eq\f(ΔL,Δt1)，v2＝eq\f(ΔL,Δt2)；(3)若在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)滿足mgΔh＝eq\f(1,2)mv22－eq\f(1,2)mv12，則驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律.4.誤差分析兩光電門之間的距離稍大一些，可以減小誤差；遮光條的寬度越小，誤差越小.例題精練1．（2021春?赫山區(qū)校級(jí)月考）某同學(xué)用如圖所示的裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律“實(shí)驗(yàn)。下列說法正確的是（）A．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是交流電源 B．完成該實(shí)驗(yàn)需要秒表 C．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先釋放紙帶，再接通電源 D．實(shí)驗(yàn)時(shí)必需測(cè)量物體的質(zhì)量2．（2019?揚(yáng)州學(xué)業(yè)考試）如圖所示為小明做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)的裝置圖。實(shí)驗(yàn)中，為減小空氣阻力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，下列操作可行的是（）A．選用密度大、體積小的重物 B．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器兩限位孔在同一豎直線上 C．釋放前手應(yīng)提紙帶上端并使紙帶豎直 D．重物下落過程中手始終提住紙帶的上端隨堂練習(xí)1．（2019秋?漾濞縣月考）用自由落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，下列物理量中不需要測(cè)量或計(jì)算的有（）A．下落高度 B．瞬時(shí)速度 C．重物質(zhì)量 D．時(shí)間2．（2019?西湖區(qū)校級(jí)模擬）下面是一中學(xué)生設(shè)想的在空間站中進(jìn)行的部分實(shí)驗(yàn)，可行的是（）A．用懸掛鉤碼法探究彈簧彈力和伸長量的關(guān)系 B．用彈簧測(cè)力計(jì)驗(yàn)證力的平行四邊形定則 C．研究平拋物體的運(yùn)動(dòng) D．利用自由落體運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律綜合練習(xí)一．選擇題（共10小題）1．（2019?連云港學(xué)業(yè)考試）圖示為某同學(xué)做驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)的裝置。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，重錘重力勢(shì)能的減少量總略大于動(dòng)能的增加量，其主要原因是（）A．重錘的密度過大 B．電源的電壓不穩(wěn)定 C．沒有采用多次實(shí)驗(yàn)取平均值 D．存在空氣阻力和紙帶與限位孔之間的摩擦阻力2．（2019?廣東學(xué)業(yè)考試）在做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)重錘減少的重力勢(shì)能總是大于重錘增加的動(dòng)能，其主要原因是（）A．重錘和紙帶下落過程中有阻力做功 B．選用的重錘質(zhì)量較大 C．重錘離地面較高 D．重錘離地面較低3．（2019春?納雍縣校級(jí)期末）用圖示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，由于電火花計(jì)時(shí)器兩限位孔不在同一豎直線上，使紙帶通過時(shí)受到較大的阻力，這樣實(shí)驗(yàn)造成的結(jié)果是（）A．重力勢(shì)能的減小量明顯大于動(dòng)能的增加量 B．重力勢(shì)能的減小量明顯小于動(dòng)能的增加量 C．重力勢(shì)能的減小量等于動(dòng)能的增加量 D．以上幾種情況都有可能4．（2019春?驛城區(qū)校級(jí)期中）下列有關(guān)高中物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)的描述中，正確的是（）A．在“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)使用低壓直流電源 B．在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中，體現(xiàn)了等效思想的運(yùn)用 C．在“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，坐標(biāo)紙上必須標(biāo)出小球剛開始做平拋運(yùn)動(dòng)的初始點(diǎn) D．在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律“的實(shí)驗(yàn)中，必須要用天平測(cè)出懸掛鉤碼的質(zhì)量5．（2019?揚(yáng)州學(xué)業(yè)考試）采用落體法“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，下列步驟不必要的是（）A．用天平稱出重錘的質(zhì)量 B．把電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定到鐵架臺(tái)上，并與交流電源連接起來 C．把紙帶固定到重錘上，穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，并把重錘提升到一定的高度 D．接通電源，釋放紙帶6．（2019春?秦州區(qū)校級(jí)月考）在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，需要測(cè)量物體由靜止開始自由下落到某點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度v和下落的高度h，某同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶設(shè)計(jì)了以下幾種測(cè)量的方案，正確的是（）A．由刻度尺測(cè)出物體下落的高度h，用打點(diǎn)間隔算出下落時(shí)間，通過v＝gt計(jì)算出瞬時(shí)速度 B．由刻度尺測(cè)出物體下落的高度h，通過v＝計(jì)算出瞬時(shí)速度 C．由刻度尺測(cè)出物體下落的高度h，根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，計(jì)算出瞬時(shí)速度 D．根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，計(jì)算出瞬時(shí)速度v，并通過h＝計(jì)算得出高度7．（2019?河西區(qū)學(xué)業(yè)考試）如圖為“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的是（）A．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用低壓直流電 B．可用公式v＝計(jì)算重物的速度 C．實(shí)驗(yàn)時(shí)接通電源和釋放紙帶應(yīng)同時(shí)進(jìn)行 D．安裝紙帶時(shí)，應(yīng)將紙帶置于復(fù)寫紙的下方8．（2018春?淄川區(qū)校級(jí)期中）用落體法做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律“的實(shí)驗(yàn)。重物從高處由靜止開始落下，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)紙帶上的點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，計(jì)算分析，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。在實(shí)驗(yàn)時(shí)，下列器材不必要的是（）A．天平 B．重物 C．紙帶 D．刻度尺9．（2018?廣南縣校級(jí)模擬）在研究重物自由下落過程中機(jī)械能守恒的實(shí)驗(yàn)中，得到如圖所示的一條紙帶，該紙帶上最初打出的幾個(gè)點(diǎn)不清楚，紙帶上留下的是后面的一些點(diǎn)。算出打下B、C兩點(diǎn)時(shí)，重物速度分別是vB、vC，量得B、C兩點(diǎn)間的距離為h，那么驗(yàn)證機(jī)械能守恒的表達(dá)式可寫為（）A．gh＝vC2﹣vB2 B．gh＝vC2﹣vB2 C．vC＝vB+aT D．vC2+vB2＝2gh10．（2018?浙江學(xué)業(yè)考試）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是（）A．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接220V交流電源 B．需要用刻度尺測(cè)量重物下落的高度 C．需要用秒表測(cè)量重物下落的時(shí)間二．多選題（共10小題）11．（2020?浙江模擬）利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究相關(guān)的力學(xué)實(shí)驗(yàn)，下列說法錯(cuò)誤的是（）A．“探究速度隨時(shí)間變化規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，不需要平衡摩擦力 B．探究“功和速度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，只打出一條紙帶不能進(jìn)行探究 C．探究”加速度和力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，物塊的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車和砝碼的總質(zhì)量 D．利用該實(shí)驗(yàn)裝置，只要平衡摩擦力，就可以用來“探究機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)12．（2019春?金山區(qū)校級(jí)期末）用DIS實(shí)驗(yàn)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。實(shí)驗(yàn)測(cè)得D點(diǎn)的速度偏小，造成這個(gè)誤差的原因可能是（）A．?dāng)[錘釋放的位置高于A點(diǎn) B．?dāng)[錘釋放的位置在AB之間 C．?dāng)[錘在A點(diǎn)沒有靜止釋放 D．光電門沒有放在D點(diǎn)13．（2019春?西城區(qū)校級(jí)期中）在下列所述實(shí)例中，若不計(jì)空氣阻力，機(jī)械能守恒的是（）A．自由落體運(yùn)動(dòng) B．電梯減速下降的過程 C．拋出的鉛球在空中運(yùn)動(dòng)的過程 D．木箱沿粗糙斜面勻速下滑的過程14．（2019春?西城區(qū)校級(jí)期中）用重物的自由落體運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，除鐵架臺(tái)、鐵夾、導(dǎo)線、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶和重物外，還需選用的器材有（）A．秒表 B．刻度尺 C．直流電源 D．交流電源15．（2019春?荊門期末）利用重錘拖著紙帶自由下落驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，關(guān)于實(shí)驗(yàn)的說法正確的是（）A．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先放開紙帶，再開啟打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 B．實(shí)驗(yàn)紙帶選取點(diǎn)跡清晰且第一、二兩點(diǎn)距離接近2mm的較好 C．重錘的質(zhì)量在本實(shí)驗(yàn)中必須測(cè)出來 D．重錘從靜止開始下落一段距離h時(shí)速度為v，在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，只要滿足gh＝v2，就可以說明重錘下落過程中機(jī)械能守恒16．（2019春?無錫期末）利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，關(guān)于此實(shí)驗(yàn)的操作，下列說法中正確的有（）A．安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)兩個(gè)限位孔必須在同一豎直線上 B．必須用秒表測(cè)出重物下落的時(shí)間 C．先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，待穩(wěn)定后釋放紙帶 D．若紙帶起始端點(diǎn)跡模糊，則不可用來驗(yàn)證機(jī)械能守恒17．（2019春?浙江月考）如圖所示，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，重錘帶動(dòng)紙帶由靜止釋放，利用此裝置可以完成的實(shí)驗(yàn)有（）A．測(cè)定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭 B．驗(yàn)證力的平行四邊形定則 C．探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 D．驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律18．（2019?路南區(qū)校級(jí)模擬）下面是一些有關(guān)高中物理實(shí)驗(yàn)的描述，其中正確的是（）A．在“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中，不需要平衡摩擦力 B．在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，必須用天平測(cè)物體的質(zhì)量 C．在“探究力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中，在同一次實(shí)驗(yàn)中橡皮條拉長的結(jié)點(diǎn)O位置可以不同 D．在用橡皮筋“探究功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中不需要直接求出合外力做的功 E．在用歐姆表“×10”擋測(cè)量電阻時(shí)發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角太小，應(yīng)該換“×1”擋進(jìn)行測(cè)量19．（2018春?舒城縣期末）在利用重錘和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，下列各項(xiàng)描述正確的有（）A．必須要測(cè)量重錘的質(zhì)量 B．必須測(cè)量重錘的下落時(shí)間 C．需要把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器兩限位孔盡量調(diào)到同一豎直線上 D．由于誤差的原因利用紙帶測(cè)出O到各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的重力勢(shì)能的減小量，總是略大于測(cè)出必須測(cè)出的動(dòng)能增加量20．（2018春?海港區(qū)校級(jí)月考）如圖所示“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是（）A．先釋放紙帶，后接通電源 B．需用天平測(cè)出重物的質(zhì)量 C．用秒表測(cè)出重物下落的時(shí)間 D．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器兩個(gè)限位孔應(yīng)在同一豎直平面內(nèi) E．放手時(shí)，重物應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器三．填空題（共10小題）21．（2021春?岑溪市期末）“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)如圖1采用重物自由下落的方法：（1）實(shí)驗(yàn)中，下面哪些測(cè)量工具是必需的？．A．天平B．直流電源C．刻度尺D．秒表（2）實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)重錘減少的勢(shì)能總是大于重錘增加的動(dòng)能，造成這種現(xiàn)象的主要原因是A．選用的重錘質(zhì)量過大B．?dāng)?shù)據(jù)處理時(shí)出現(xiàn)計(jì)算錯(cuò)誤C．空氣對(duì)重錘的阻力和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)紙帶的阻力D．實(shí)驗(yàn)時(shí)操作不夠細(xì)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)量不準(zhǔn)確（3）實(shí)驗(yàn)中，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝9.80m/s2，所用重物的質(zhì)量為1.00kg，實(shí)驗(yàn)中得到一點(diǎn)跡清晰的紙帶，如圖2，把第一點(diǎn)記作O，另選連續(xù)的4個(gè)點(diǎn)A、B、C、D作為測(cè)量的點(diǎn)，經(jīng)測(cè)量知道A、B、C、D到0點(diǎn)的距離分別為62.99cm，70.18cm，77.76cm，85.73cm，根據(jù)以上的數(shù)據(jù)，可知重物由0運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，重力勢(shì)能的減小量等于J，動(dòng)能的增加量等于J．（本題中計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）（4）通過實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是：．22．（2020秋?香坊區(qū)校級(jí)月考）某同學(xué)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)袋置來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，進(jìn)行如下操作：①用天平測(cè)定小球的質(zhì)量為m＝10.0g；②用游標(biāo)卡尺測(cè)出小球的直徑為d＝10.0mm；③用刻度尺測(cè)出電磁鐵下端到光電門的距離為h＝80.90cm；④電磁鐵先通電，讓小球吸在下端；⑤電磁鐵斷電，小球自由下落；⑥在小球經(jīng)過光電門的時(shí)間內(nèi)，計(jì)時(shí)裝置記下小球經(jīng)過光電門所用時(shí)間為t＝2.50×10﹣3s，由此可算得小球經(jīng)過光電門時(shí)的速度為m/s；⑦計(jì)算此過程中小球重力勢(shì)能的減少量為J，小球動(dòng)能的增加量為J（g取10m/s2，結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（2）另一同學(xué)用上述實(shí)驗(yàn)裝置通過改變光電門的位置，用h表示小球到光電門的下落距離，用v表示小球通過光電門的速度，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了如圖乙所示的v2﹣h圖象，則當(dāng)?shù)氐膶?shí)際重力加速度g＝m/s2．23．（2020?北京模擬）某同學(xué)利用光電門傳感器設(shè)計(jì)了一個(gè)研究小物體自由下落時(shí)機(jī)械能是否守恒的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，圖中A、B兩位置分別固定了兩個(gè)光電門傳感器．實(shí)驗(yàn)測(cè)得小物體上寬度為d的擋光片通過A的擋光時(shí)間為t1，通過B的擋光時(shí)間為t2．重力加速度為g．為了證明小物體通過A、B時(shí)的機(jī)械能相等，還需要進(jìn)行一些實(shí)驗(yàn)測(cè)量和列式證明．（1）下列必要的實(shí)驗(yàn)測(cè)量步驟是A．用天平測(cè)出運(yùn)動(dòng)小物體的質(zhì)量mB．測(cè)出A、B兩傳感器之間的豎直距離hC．測(cè)出小物體釋放時(shí)離傳感器B的高度HD．用秒表測(cè)出運(yùn)動(dòng)小物體由傳感器A到傳感器B所用時(shí)間△t（2）若該同學(xué)用d和t1、t2的比值來反映小物體經(jīng)過A、B光電門時(shí)的速度，并設(shè)想如果能滿足關(guān)系式，即能證明在自由落體運(yùn)動(dòng)過程中小物體的機(jī)械能是守恒的．24．（2020秋?龍海市校級(jí)月考）某同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定重力加速度的大小，具體的操作和相應(yīng)的數(shù)據(jù)記錄如下：A．接通電磁鐵的電源（圖中未畫出），讓小鐵球吸在電磁鐵下端；B．?dāng)嚅_電磁鐵的電源，小鐵球自由下落；C．用游標(biāo)卡尺測(cè)出小鐵球的直徑為10.0mm；D．用刻度尺測(cè)出電磁鐵下端到光電門的距離為82cm．（1）小鐵球經(jīng)過光電門時(shí)，計(jì)時(shí)裝置記下小鐵球經(jīng)過光電門所用的時(shí)間為2.50×10﹣3s，由此可算出小鐵球經(jīng)過光電門的速度為m/s．（2）通過計(jì)算可得重力加速度的數(shù)值為m/s2．25．（2020?小店區(qū)校級(jí)模擬）用如圖2實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。m2從高處由靜止開始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。下圖給出的是實(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)點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖1所示。已知m1＝50g、m2＝150g，則（g取10m/s2，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）①在打點(diǎn)0～5過程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量△EK＝J，系統(tǒng)勢(shì)能的減少量△EP＝J，②若某同學(xué)作出v2﹣h圖象如圖3，則當(dāng)?shù)氐膶?shí)際重力加速度g＝m/s2。26．（2020春?大武口區(qū)校級(jí)期末）“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)采用重物自由下落的方法．（取g＝10m/S2）（1）用公式mv2＝mgh時(shí)，對(duì)紙帶上起點(diǎn)的要求是初速度為，為達(dá)到此目的，所選擇的紙帶開始第一、二兩點(diǎn)間距應(yīng)接近．（2）若實(shí)驗(yàn)中所用重錘質(zhì)量m＝1kg，打點(diǎn)紙帶如圖所示，打點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s，則記錄B點(diǎn)時(shí)，重錘速度vB＝，重錘的動(dòng)能EKB＝J，從開始下落起至B點(diǎn)，重錘的重力勢(shì)能減少量是J，因此，在誤差允許范圍內(nèi)，可得出的結(jié)論是正確的．27．（2020春?歷下區(qū)校級(jí)期中）如圖1所示是用重錘做自由落體運(yùn)動(dòng)來“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置．（1）為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，下列措施可行的是（填寫代號(hào)）A．重錘選用體積較大且質(zhì)量較小的B．重錘選用體積較小且質(zhì)量較大的C．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)固定在豎直平面內(nèi)D．應(yīng)先放手讓重錘拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，再通電讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作（2）某同學(xué)選取了一條紙帶進(jìn)行測(cè)量研究．他舍去了這條紙帶上前面比較密集的點(diǎn)，對(duì)后面間距較大的且相鄰的六個(gè)點(diǎn)進(jìn)行了如圖2所示的測(cè)量．已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，使用的交變電源周期為T，則要驗(yàn)證機(jī)械能守恒的表達(dá)式為（用x1、x2、x3、T、g表示）．（3）某同學(xué)實(shí)驗(yàn)計(jì)算結(jié)果時(shí)發(fā)現(xiàn)重物重力勢(shì)能的減少量△Ep略大于動(dòng)能的增加量△Ek，本實(shí)驗(yàn)中引起誤差的主要原因是．28．（2020?濉溪縣二模）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，若重物質(zhì)量為0.50kg，選擇好的紙帶如圖所示，O、A之間有幾個(gè)點(diǎn)未畫出．已知相鄰兩點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s，長度單位是cm，g取9.8m/s2．則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下點(diǎn)B時(shí)，重物的速度vB＝m/s；從起點(diǎn)O到打下點(diǎn)B的過程中，重物重力勢(shì)能的減少量△Ep＝J，動(dòng)能的增加量△Ek＝J．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）29．（2019秋?滕州市校級(jí)月考）利用自由落體測(cè)重力加速度的實(shí)驗(yàn)中。（1）以下正確的是A．應(yīng)當(dāng)先釋放重錘，再打開電源B．重錘選用密度較大的小鐵錘，是為了減小空氣阻力的影響C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)當(dāng)手捏紙帶上端，讓重錘靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器釋放D．?dāng)?shù)據(jù)的處理可以建立﹣h圖象，斜率就等于重力加速度的大?。?）該實(shí)驗(yàn)中應(yīng)當(dāng)使用計(jì)時(shí)器（填“電磁式”或“電火花式”），因?yàn)檫@種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作時(shí)對(duì)紙帶的阻力較小。兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器都是使用的電源（填“直流”或“交流”），其中本實(shí)驗(yàn)所用計(jì)時(shí)器需要的電源電壓為V。30．（2019秋?杭州月考）小明同學(xué)想自己動(dòng)手完成“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)前他需要選擇儀器：（1）對(duì)于實(shí)驗(yàn)儀器選擇，下列說法中正確的是A．選重物時(shí)體積大一些的比小的好B．選重物時(shí)稍重一些的比輕的好C．實(shí)驗(yàn)時(shí)要用秒表計(jì)時(shí)，以便計(jì)算速度（2）完成實(shí)驗(yàn)后，小明用刻度尺測(cè)量紙帶距離，如圖乙，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每0.02s打一個(gè)點(diǎn)，則B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度vB＝m/s（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（3）若B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度為vB，H點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度為vH，兩點(diǎn)間的距離為hcm，重物質(zhì)最為m，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，為得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論完成實(shí)驗(yàn)，要比較mgh與的大?。ㄓ妙}中所給字母表示）四．實(shí)驗(yàn)題（共2小題）31．（2021?肥東縣校級(jí)模擬）某同學(xué)利用氣墊導(dǎo)軌裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示：水平桌面上固定一傾斜的氣墊導(dǎo)軌（導(dǎo)軌上有刻度尺）；導(dǎo)軌上A點(diǎn)處有一帶長方形遮光片的滑塊，其總質(zhì)量為m＝0.10kg，左端由跨過輕質(zhì)光滑定滑輪的細(xì)繩與一質(zhì)量為M＝0.20kg的重物相連，遮光片兩條長邊與導(dǎo)軌垂直。導(dǎo)軌安裝一光電門P，可以測(cè)量遮光片經(jīng)過光電門時(shí)的擋光時(shí)間t，P的位置可在導(dǎo)軌上移動(dòng)。用l表示A點(diǎn)到支撐點(diǎn)的距離，h表示B與A的高度差，遮光片的寬度d＝1.00cm，s表示光電門P到A的距離，將遮光片通過光電門的平均速度視為滑塊通過時(shí)的瞬時(shí)速度，用g表示重力加速度。完成下列填空。（1）若將滑塊自A點(diǎn)由靜止釋放，重物下落，則在滑塊從A運(yùn)動(dòng)至光電門的過程中，系統(tǒng)減少的重力勢(shì)能為，若在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，滿足，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。（用題中字母來表示）（2）多次改變光電門的位置，每次均令滑塊自同一點(diǎn)（A點(diǎn)）上滑，測(cè)量相應(yīng)的s與t值，作出﹣s圖像如圖2所示，則當(dāng)?shù)氐膶?shí)際重力加速度（h＝0.20m，l＝1.00，計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù)）32．（2021?眉山模擬）某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。氣墊導(dǎo)軌上A處安裝了一個(gè)光電門，固定有遮光條的滑塊用跨過導(dǎo)軌左端定滑輪的細(xì)線與鉤碼相連?；瑝K每次都從同一位置釋放，釋放時(shí)遮光條位于導(dǎo)軌上B處的正上方。（1）關(guān)于實(shí)驗(yàn)的要求，下列說法正確的是和。（填選項(xiàng)序號(hào)字母）A.氣墊導(dǎo)軌不需要調(diào)至水平B.細(xì)線必須與氣墊導(dǎo)軌平行C.滑塊必須由靜止釋放D.滑塊的質(zhì)量必須遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量（2）該小組嚴(yán)格遵循實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。他們先測(cè)出遮光條的寬度d，滑塊的質(zhì)量M，鉤碼的質(zhì)量m，A、B間的距離L，查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎礸；然后接通氣源，滑塊釋放，用數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門的時(shí)間t；①在他們的實(shí)驗(yàn)中，滑塊運(yùn)動(dòng)到A處的速度大小為（用直接測(cè)量的物理量符號(hào)表示）。②他們需要驗(yàn)證的關(guān)系是：鉤碼減小的重力勢(shì)能mgL與（用直接測(cè)量的物理量符號(hào)表示）在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)是否相等。實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律知識(shí)點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律一、實(shí)驗(yàn)思路機(jī)械能守恒的前提是“只有重力或彈力做功”，因此研究過程一定要滿足這一條件.本節(jié)實(shí)驗(yàn)我們以只有重力做功的過程進(jìn)行研究.二、物理量的測(cè)量及數(shù)據(jù)分析只有重力做功時(shí)，只發(fā)生重力勢(shì)能和動(dòng)能的轉(zhuǎn)化.(1)要驗(yàn)證的表達(dá)式：eq\f(1,2)mv22＋mgh2＝eq\f(1,2)mv12＋mgh1或：eq\f(1,2)mv22－eq\f(1,2)mv12＝mgh1－mgh2.(2)所需測(cè)量的物理量：物體所處兩位置之間的高度差，及物體的運(yùn)動(dòng)速度.三、參考案例案例1研究自由下落物體的機(jī)械能1.實(shí)驗(yàn)器材鐵架臺(tái)(帶鐵夾)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、重物(帶夾子)、紙帶、復(fù)寫紙(或墨粉盤)、導(dǎo)線、毫米刻度尺、交流電源.2.實(shí)驗(yàn)步驟(1)安裝電源連接好.圖(2)打紙帶：在紙帶的一端把重物用夾子固定好，另一端穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，用手豎直提起紙帶使重物?？吭诖螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器附近.先接通電源后釋放紙帶，讓重物拉著紙帶自由下落.重復(fù)幾次，得到3～5條打好點(diǎn)的紙帶.(3)選紙帶并測(cè)量：選擇一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，確定要研究的開始和結(jié)束的位置，測(cè)量兩位置之間的距離Δh及兩位置時(shí)的速度，代入表達(dá)式進(jìn)行驗(yàn)證.3.數(shù)據(jù)處理(1)計(jì)算各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度：如圖乙所示，根據(jù)公式vn＝eq\f(hn＋1－h(huán)n－1,2T)，計(jì)算出某一點(diǎn)的瞬時(shí)速度vn.(2)機(jī)械能守恒定律的驗(yàn)證方法一：利用起始點(diǎn)和第n點(diǎn).選擇開始的兩點(diǎn)間距接近2mm的一條紙帶，打的第一個(gè)點(diǎn)為起始點(diǎn)，如果在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)mghn＝eq\f(1,2)mvn2，則機(jī)械能守恒定律得到驗(yàn)證.方法二：任取兩點(diǎn)A、B.如果在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)mghAB＝eq\f(1,2)mvB2－eq\f(1,2)mvA2，則機(jī)械守恒定律得到驗(yàn)證.方法三：圖像法(如圖所示).圖若在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)圖線是一條過原點(diǎn)且斜率為g的直線，則驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律.4.誤差分析本實(shí)驗(yàn)的誤差主要是由紙帶測(cè)量產(chǎn)生的偶然誤差以及重物和紙帶運(yùn)動(dòng)中的空氣阻力及打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的摩擦阻力引起的系統(tǒng)誤差.5.實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝時(shí)，要使兩限位孔的中線在同一豎直線上，以減小摩擦阻力.(2)應(yīng)選用質(zhì)量和密度較大的重物.增大密度可以減小體積，可使空氣阻力的影響相對(duì)減小.(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先接通電源，讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器正常工作后再松開紙帶讓重物下落.(4)本實(shí)驗(yàn)中的幾種驗(yàn)證方法均不需要(填“需要”或“不需要”)測(cè)重物的質(zhì)量m.(5)速度不能用v＝gt或v＝eq\r(2gh)計(jì)算，應(yīng)根據(jù)紙帶上測(cè)得的數(shù)據(jù)，利用vn＝eq\f(hn＋1－h(huán)n－1,2T)計(jì)算瞬時(shí)速度.案例2研究沿斜面下滑物體的機(jī)械能1.實(shí)驗(yàn)器材氣墊導(dǎo)軌、數(shù)字計(jì)時(shí)器、帶有遮光條的滑塊.2.實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，把氣墊導(dǎo)軌調(diào)成傾斜狀態(tài)，滑塊沿傾斜的氣墊導(dǎo)軌下滑時(shí)，忽略空氣阻力，重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增大.圖3.實(shí)驗(yàn)測(cè)量及數(shù)據(jù)處理(1)測(cè)量兩光電門之間的高度差Δh；(2)滑塊經(jīng)過兩光電門時(shí)遮光條遮光時(shí)間Δt1和Δt2，計(jì)算滑塊經(jīng)過兩光電門時(shí)的瞬時(shí)速度.若遮光條的寬度為ΔL，則滑塊經(jīng)過兩光電門時(shí)的速度分別為v1＝eq\f(ΔL,Δt1)，v2＝eq\f(ΔL,Δt2)；(3)若在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)滿足mgΔh＝eq\f(1,2)mv22－eq\f(1,2)mv12，則驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律.4.誤差分析兩光電門之間的距離稍大一些，可以減小誤差；遮光條的寬度越小，誤差越小.例題精練1．（2020秋?秦淮區(qū)校級(jí)月考）如圖是“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的裝置，氣墊導(dǎo)軌上安裝了1、2兩個(gè)光電門，滑塊上固定一豎直遮光條，滑塊用細(xì)線繞過定滑輪與鉤碼相連，細(xì)線與導(dǎo)軌平行。在調(diào)整氣墊導(dǎo)軌水平時(shí)，滑塊不掛鉤碼和細(xì)線，接通氣源后，給滑塊一個(gè)初速度，使它從軌道右端向左運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)滑塊通過光電門1的時(shí)間大于通過光電門2的時(shí)間。為使氣墊導(dǎo)軌水平，可采取的措施是（）A．調(diào)節(jié)P使軌道左端升高一些 B．調(diào)節(jié)P使軌道左端降低一些 C．遮光條的寬度應(yīng)適當(dāng)大一些 D．滑塊的質(zhì)量增大一些2．（2019春?青羊區(qū)期末）下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)相關(guān)操作的說法正確的有（）A．某同學(xué)在做《探究動(dòng)能定理》的實(shí)驗(yàn)時(shí)認(rèn)為，因要測(cè)量的是橡皮筋對(duì)小車做功后的動(dòng)能大小，所以要先釋放小車，后接通電源 B．在“利用斜槽上滾下的小球探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗(yàn)中，入射小球每次都必須從斜槽上同一位置由靜止滑下 C．在利用圖所示裝置“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以利用公式來求瞬時(shí)速度 D．在利用圖所示裝置“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)動(dòng)能增加量△Ek總是小于重力勢(shì)能減少量△EP減，若增加下落高度，則△EP減﹣△Ek會(huì)增大隨堂練習(xí)1．（2018春?巢湖市校級(jí)期末）在利用重物自由下落驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，產(chǎn)生誤差的主要原因是（）A．重物下落的實(shí)際高度大于測(cè)量值 B．重物下落的實(shí)際高度小于測(cè)量值 C．重物實(shí)際末速度v大于gt（g為重力加速度，t為下落時(shí)間） D．重物實(shí)際末速度v小于gt2．（2018春?巢湖市校級(jí)期末）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，由于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器兩限位孔不在同一豎直線上，使紙帶通過時(shí)受到較大阻力，這樣會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果（）A．mgh＞ B．mgh＜ C．mgh＝ D．以上均有可能綜合練習(xí)一．選擇題（共10小題）1．（2020春?鹽城期末）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，下列操作對(duì)減小實(shí)驗(yàn)誤差有利的是（）A．精確測(cè)量出重物的質(zhì)量 B．選擇體積大、質(zhì)量小的重物 C．兩限位孔在同一豎直平面內(nèi)上下對(duì)正 D．用手托穩(wěn)重物，接通電源后，撒手釋放重物2．（2019?湖南學(xué)業(yè)考試）某同學(xué)用如圖所示的裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是（）A．應(yīng)先釋放紙帶，再接通電源 B．必須測(cè)量重物的質(zhì)量 C．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是直流電源 D．實(shí)驗(yàn)時(shí)，因存在阻力，所以重物減少的重力勢(shì)能略大于增加的動(dòng)能3．（2019?嘉興模擬）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示．某同學(xué)使重錘自由下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，該同學(xué)選取一條紙帶如圖2所示紙帶上O點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度為零，為了驗(yàn)證OF段機(jī)械能守恒，計(jì)算F點(diǎn)速度vF時(shí)，下列方法正確的是（）A．測(cè)量OF的間距xOF，再利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式vF＝計(jì)算 B．測(cè)量OF的間距xOF，再利用功能關(guān)系mgxOF＝計(jì)算 C．已知O點(diǎn)到F點(diǎn)的時(shí)間tOF＝0.12s，再利用公式vF＝gtOF計(jì)算 D．已知E點(diǎn)到G點(diǎn)時(shí)間tEG＝0.04s，測(cè)量EG的間距xEG，再利用公式vF＝計(jì)算4．（2018春?尋甸縣校級(jí)期末）在《驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律》的實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是（）A．先釋放紙帶，后接通電源 B．用天平測(cè)量重物質(zhì)量，用秒表測(cè)量重物下落時(shí)間 C．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器必須使用交流電源，豎直安裝，使兩限位孔在同一豎直線上 D．重物動(dòng)能的增加量一定大于重力勢(shì)能的減小量5．（2018?南通模擬）用圖示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，由于電火花計(jì)時(shí)器兩限位孔不在同一豎直線上，使紙帶通過時(shí)受到較大的阻力，這樣實(shí)驗(yàn)造成的結(jié)果是（）A．重力勢(shì)能的減小量明顯大于動(dòng)能的增加量 B．重力勢(shì)能的減小量明顯小于動(dòng)能的增加量 C．重力勢(shì)能的減小量等于動(dòng)能的增加量 D．以上幾種情況都有可能6．某同學(xué)為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)：一鋼球通過輕繩系在O點(diǎn)，由水平位置靜止釋放，用光電門測(cè)出小球經(jīng)過某位置時(shí)的擋光時(shí)間△t，用刻度尺測(cè)出該位置與O點(diǎn)的高度差h。（已知重力加速度為g）為了完成實(shí)驗(yàn)還需測(cè)量的物理量有（）A．繩長l B．小球的質(zhì)量m C．小球的直徑d D．小球下落至光電門處的時(shí)間t7．（2021春?赫山區(qū)校級(jí)月考）某同學(xué)用如圖所示的裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律“實(shí)驗(yàn)。下列說法正確的是（）A．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是交流電源 B．完成該實(shí)驗(yàn)需要秒表 C．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先釋放紙帶，再接通電源 D．實(shí)驗(yàn)時(shí)必需測(cè)量物體的質(zhì)量8．（2019?揚(yáng)州學(xué)業(yè)考試）如圖所示為小明做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)的裝置圖。實(shí)驗(yàn)中，為減小空氣阻力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，下列操作可行的是（）A．選用密度大、體積小的重物 B．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器兩限位孔在同一豎直線上 C．釋放前手應(yīng)提紙帶上端并使紙帶豎直 D．重物下落過程中手始終提住紙帶的上端9．（2019秋?漾濞縣月考）用自由落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，下列物理量中不需要測(cè)量或計(jì)算的有（）A．下落高度 B．瞬時(shí)速度 C．重物質(zhì)量 D．時(shí)間10．（2019?西湖區(qū)校級(jí)模擬）下面是一中學(xué)生設(shè)想的在空間站中進(jìn)行的部分實(shí)驗(yàn)，可行的是（）A．用懸掛鉤碼法探究彈簧彈力和伸長量的關(guān)系 B．用彈簧測(cè)力計(jì)驗(yàn)證力的平行四邊形定則 C．研究平拋物體的運(yùn)動(dòng) D．利用自由落體運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律二．多選題（共15小題）11．（2020春?和平區(qū)校級(jí)期末）在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，要驗(yàn)證的是重錘重力勢(shì)能的減少量等于它的動(dòng)能的增加，以下步驟中僅是實(shí)驗(yàn)中的一部分，在這些步驟中多余的或錯(cuò)誤的有（）A．把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，并用導(dǎo)線把它和低壓直流電源連接起來 B．把紙帶的一端固定在重錘上，另一端穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，把重錘提升到一定的高度 C．接通電源，釋放紙帶 D．用秒表測(cè)出重錘下落的時(shí)間12．（2019?河北學(xué)業(yè)考試）某小組利用如圖甲所示裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)，得到了如圖乙所示的一條紙帶。圖乙中O點(diǎn)是打出的第一個(gè)點(diǎn)，E、F是依次打出的點(diǎn)，OE間的距離為x1，DF的距離為x2，已知相鄰兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下E點(diǎn)時(shí)，重物的速度大小為 B．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打E點(diǎn)時(shí)，重物的速度大小為 C．在誤差允許范圍內(nèi)，若gx1＝，則重物下落過程中機(jī)械能守恒 D．在誤差允許范圍內(nèi)，若gx1＝，則重物下落過程中機(jī)械能守恒13．（2019春?綏江縣校級(jí)期末）在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，對(duì)于自由下落的重物，下列說法正確的是（）A．只要足夠重就可以 B．只要體積足夠小就可以 C．既要足夠重，又要體積非常小 D．應(yīng)該密度大些，還應(yīng)便于夾緊紙帶，使紙帶隨同重物運(yùn)動(dòng)時(shí)不致被扭曲14．（2018秋?郫都區(qū)校級(jí)月考）下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)相關(guān)操作的說法正確的有（）A．某同學(xué)在做《探究動(dòng)能定理》的實(shí)驗(yàn)時(shí)認(rèn)為，因要測(cè)量的是橡皮筋對(duì)小車做功后的動(dòng)能大小，所以要先釋放小車，后接通電源 B．在“利用斜槽上滾下的小球探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗(yàn)中，入射小球每次都必須從斜槽上同一位置由靜止滑下 C．在利用圖所示裝置“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以利用公式v＝來求瞬時(shí)速度 D．在利用圖所示裝置“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)動(dòng)能增加量△Ek總是小于重力勢(shì)能減少量△Ep減，若增加下落高度則△Ep減﹣△Ek會(huì)增大15．（2018?嘉興模擬）如圖實(shí)驗(yàn)器材中，能用于“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”、“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”、“探究做功與物體速度變化的關(guān)系”、“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”四個(gè)分組實(shí)驗(yàn)的是（）A． B． C． D．16．（2018春?上杭縣校級(jí)月考）在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，要驗(yàn)證的是重錘重力勢(shì)能的減少等于它動(dòng)能的增加，以下步驟中僅是實(shí)驗(yàn)中的一部分，在這些步驟中多余的或錯(cuò)誤的有（）A．用天平稱出重錘的質(zhì)量 B．把電火花計(jì)時(shí)器固定到鐵架臺(tái)上，并用導(dǎo)線把它和低壓交流電源連接起來 C．把紙帶的一端固定在重錘上，另一端穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，把重錘提升到一定的高度 D．接通電源，釋放紙帶 E．用秒表測(cè)出重錘下落的時(shí)間17．（2018?廣東學(xué)業(yè)考試）我們?cè)谟米杂陕潴w法來“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)該（）A．選用秒表來計(jì)時(shí) B．選用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí) C．用交流電源給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器供電 D．用直流電源給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器供電18．（2017春?新津縣校級(jí)月考）在驗(yàn)證“機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是（）A．重錘的重力應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于重物所受的空氣阻力和紙帶所受打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的阻力 B．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)放開紙帶，再接通電源 C．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接在電壓為4～6V的直流電源上 D．測(cè)下落高度時(shí)，須從起點(diǎn)算起，且選取的各點(diǎn)應(yīng)距起始點(diǎn)適當(dāng)遠(yuǎn)一些19．（2017春?龍泉驛區(qū)月考）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，下列說法或做法正確的是（）A．應(yīng)該選用質(zhì)量大、密度大的重物 B．驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒必須先確定重力勢(shì)能的參考平面 C．須用天平稱重物的質(zhì)量 D．物體由靜止開始自由下落到某點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度v，不可以通過v＝計(jì)算20．（2017春?平壩縣校級(jí)月考）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，下列說法中正確的是（）A．要用天平稱量重物質(zhì)量 B．選用重物時(shí)，同樣大小、形狀的重物應(yīng)選重一點(diǎn)的比較好 C．為保證重物下落的初速度為零，要選用第1、2兩點(diǎn)距離小于或接近2mm的紙帶 D．實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)松開紙帶讓重物下落的同時(shí)，立即接通電源 E．實(shí)驗(yàn)結(jié)果總是動(dòng)能增加量略小于重力勢(shì)能的減少量．21．（2020春?新華區(qū)校級(jí)期末）如圖所示，某實(shí)驗(yàn)小組在實(shí)驗(yàn)室中利用水平氣墊導(dǎo)軌和兩光電門計(jì)時(shí)器A和B驗(yàn)證滑塊M和鉤碼m組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，已知遮光條的寬度為d，先后通過A、B光電門的時(shí)間分別為△t1、△t2，滑塊運(yùn)動(dòng)通過光電門B時(shí)，鉤碼未落地。下列因素中可能增大實(shí)驗(yàn)誤差的是（）A．氣墊導(dǎo)軌未調(diào)水平 B．滑塊質(zhì)量M和鉤碼質(zhì)量m不滿足m≤M C．遮光條寬度太小 D．兩光電門間距過小22．（2020春?湖州期末）在下列實(shí)驗(yàn)中，需要用到如圖所示器材的實(shí)驗(yàn)有（）A．“探究彈簧的彈力與伸長量的關(guān)系” B．“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系” C．“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律” D．“研究平拋運(yùn)動(dòng)”23．（2020春?茅箭區(qū)校級(jí)月考）在“用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證重錘做自由落體運(yùn)動(dòng)的過程中機(jī)械能守恒”的實(shí)驗(yàn)中，以下說法正確的有（）A．必須用天平稱出重錘的質(zhì)量 B．重錘應(yīng)該選質(zhì)量大，體積小的金屬材質(zhì)，有利于減小誤差 C．利用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器操作時(shí)，應(yīng)先接通電源然后放開紙帶 D．普通情況下做該實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于阻力的影響，每次都得到mgh會(huì)略大于的，但在誤差范圍內(nèi)還是可以證明重錘自由下落過程中機(jī)械能守恒24．（2019春?秦州區(qū)校級(jí)月考）在實(shí)驗(yàn)中，有幾個(gè)注意的事項(xiàng)，下列正確的是（）A．為減小摩擦阻力，需要調(diào)整打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，應(yīng)該與紙帶在同一豎直線上 B．可以選用質(zhì)量很大的物體，先用手托住，等計(jì)時(shí)器通電之后再釋放 C．實(shí)驗(yàn)操作如果正確合理，得到的動(dòng)能增加量應(yīng)略大于重力勢(shì)能的減少量 D．只有選第1、2兩點(diǎn)之間的間隔約等于2mm的紙帶才代表第1點(diǎn)的速度為025．（2018春?柳林縣期末）對(duì)于利用自由落體“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是．（）A．本實(shí)驗(yàn)應(yīng)選擇體積較小、質(zhì)量較大的重物，以便減小誤差 B．本實(shí)驗(yàn)可以不測(cè)量重物的質(zhì)量 C．必須先松開紙帶后接通電源，以便減小誤差 D．物體由靜止開始自由下落到某點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度v，可以通過v＝計(jì)算三．填空題（共8小題）26．（2020春?金安區(qū)校級(jí)期末）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)周期為0.02s，自由下落的重物質(zhì)量為1kg，打出一條理想的紙帶，數(shù)據(jù)如圖所示，單位是cm，g取9.8m/s2，O、A之間有多個(gè)點(diǎn)沒畫出，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下點(diǎn)B時(shí)，物體的速度vB＝m/s，從起點(diǎn)O到打下B點(diǎn)的過程中，重力勢(shì)能的減少量△Ep＝J，此過程中物體動(dòng)能的增量△Ek＝J．（答案保留兩位有效數(shù)字）27．（2020春?蓮都區(qū)校級(jí)期中）在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝9.80m/s2，測(cè)得所用的重物的質(zhì)量為1.00kg．實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖所示，把第一個(gè)點(diǎn)記作O，另選連續(xù)的4個(gè)點(diǎn)A、B、C、D作為測(cè)量的點(diǎn)．經(jīng)測(cè)量知道A、B、C、D各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為63.0cm、70.0cm、78.0cm、85.0cm．根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，重力勢(shì)能的減少量等于J，動(dòng)能的增加量等于J（均取3位有效數(shù)字）．28．（2020春?峨山縣校級(jí)期中）某次“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，用6V、50Hz的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條無漏點(diǎn)的紙帶，如圖所示，O點(diǎn)為重錘下落的起點(diǎn)，選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)為A、B、C、D，各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)的長度已在圖上標(biāo)出，單位為毫米，重力加速度取9.8m/s2，若重錘質(zhì)量為1kg．①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出B點(diǎn)時(shí)，重錘下落的速度vB＝m/s（結(jié)果保留四位有效數(shù)字），重錘的動(dòng)能EkB＝J．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）②從開始下落算起