2． 通过验证机械能守恒定律进一步加深对机械能守恒条件的理解. [自主学习] ⒈为进行验证机械能守恒定律的实验.有下列器材可供选用:铁架台.打点计时器.复写纸.纸带.秒表.低压直流电源.导线.电键.天平.其中不必要的器材有: ,缺少的器材是 . ⒉物体做自由落体运动时.只受 力作用.其机械能守恒.若物体自由下落H高度时速度为V.应有MgH= .故只要gH=1/2V2成立.即可验证自由落体运动中物体的机械能守恒. ⒊在打出的各纸带中挑选出一条点迹 .且第1.2两打点间距离接近 的纸带. ⒋测定第N个点的瞬时速度的方法是:测出与N点相邻的前.后两段相等时间T内下落的距离SN和SN+1..有公式VN= 算出. ⒌在验证机械能守恒定律时.如果以v2／2为纵轴.以h为横轴.根据实验数据绘出的图线应是 .才能验证机械能守恒定律.其斜率等于 的数值. [典型例题] 例题⒈在“验证机械能守恒定律 的实验中.所用电源的频率为50 Hz.某同学选择了一条理想的纸带.用刻度尺测量各计数点对应刻度尺上的读数如图所示.(图中O点是打点计时器打出的第一个点.A.B.C.D.E分别是每打两个点取出的计数点) 根据纸带要求计算: (1)若重锤的质量为m.则重锤从开始下落到打B点时.减少的重力势能是多少? (2)重锤下落到打B点时增加的动能为多大? (3)从上述数据可得出什么结论? 例题⒉利用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律 的实验.按正确的实验操作得到几条纸带.一位同学选取了一条头两点间的距离明显小于2 mm的纸带进行标点(标出0.1.2.3--各实际点迹).测出各点与0点的高度差h1.h2.h3--那么能否用它正确 计算比较点n位置处的动能与重力势能的对应关系.即能否验证1/2mvn2=mghn?为什么?若不能验证.则应如何改进? [针对训练] ⒈ 某同学为验证机械能守恒定律编排了如下实验步骤: A. 用天平称出重物的质量, B. 把纸带固定到重物上.并把纸带穿过打点计时器.提升到一定高度, C. 拆掉导线.整理仪器, D. 断开电源.调整纸带.重做两次, E. 用秒表测出重物下落的时间, F. 用毫米刻度尺测出计数点与起点的距离.记录数据.并计算出结果.得出结论, G. 把打点计时器接到低压交流电源上, H. 接通电源.释放纸带, I. 把打点计时器接到低压直流电源上, J. 把打点计时器固定到桌边的铁架台上. 上述实验步骤中错误的是 .可有可无的是 .其余正确且必要的步骤按实验操作顺序排列是 . ⒉某同学在进行验证机械能守恒的实验时.获得了数条纸带.则正确的是( ) A.挑选第一.二两点间的距离接近2cm的纸带进行测量 B.在纸带上选取点迹清楚的.方便测量的某点作计数点的始点. C.用刻度尺量出各计数点到第一点迹之间的距离.得出重锤下落相应高度h1.h2--hn. D.用公式υ=.计算出各计数点对应的重锤的瞬时速度. ⒊ 在做“验证机械能守恒定律 的实验时.用打点计时器打出纸带如图所示.其中A点为打下的第一个点.0.1.2--为连续的计数点.现测得两相邻计数点之间的距离分别为s1.s2.s3.s4.s5.s6.已知相邻计数点间的打点时间间隔均为T.根据纸带测量出的距离及打点的时间间隔.可以求出此实验过程中重锤下落运动的加速度大小表达式为 .在打第5号计数点时.纸带运动的瞬时速度大小的表达式为 .要验证机械能守恒定律.为减小实验误差.应选择打下第 号和第 号计数点之间的过程为研究对象. ⒋ 某次“验证机械能守恒定律 的实验中.用6V.50Hz的打点计时器打出的一条无漏点的纸带.如图所示.O点为重锤下落的起点.选取的计数点为A.B.C.D.各计数点到O点的长度已在图上标出.单位为毫米.重力加速度取9．8m/s2.若重锤质量为1kg. 1打点计时器打出B点时.重锤下落的速度VB= m/s.重锤的动能EkB= J. 2从开始下落算起.打点计时器打B点时.重锤的重力势能减小量为 J. 3根据纸带提供的数据.在误差允许的范围内.重锤从静止开始到打出B点的过程中.得到的结论是 . [能力训练] 【
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