2020版高考物理总复习第五章第5节实验探究动能定理验证机械能守恒定律教学案新人教版

1、2020版高考物理总复习第五章第5节实验：研究动能定理考证机械能守恒定律教教案新人教版2020版高考物理总复习第五章第5节实验：研究动能定理考证机械能守恒定律教教案新人教版19/192020版高考物理总复习第五章第5节实验：研究动能定理考证机械能守恒定律教教案新人教版第5节实验：研究动能定理考证机械能守恒定律夯实基础一、实验：研究动能定理1实验目的：研究动能定理感悟实验方案的设计和实验数据的办理方法2实验的方法：以下图，挨次用2根、4根、6根相同的橡皮筋与物体相连结，而且每次将橡皮筋拉伸相同的长度，这样操作，不必计算便可知道橡皮筋对物体所做的功挨次为W、2W、3W而每次橡皮筋对物体做功后的速度

2、，可用打点计时器测出3实验器械：打点计时器(含纸带、学生电源、复写纸、连结导线)、同种橡皮条(10根)、小车、长木板、钉子、刻度尺4实验步骤：按图连结好器械橡皮筋的一端套在小车上，另一端套在钉子上，第一次用两根橡皮筋将长木板倾斜一个角度，使重力沿斜面向下的分力均衡小车遇到的摩擦力将小车拉到凑近打点计时器的地点(在橡皮筋弹性限度内)，并标志下此地点；接通电源后放手换上纸带，并在纸带上做好标志，每次增添两根橡皮筋，而后将小车拉到同一地点，接通电源后放手挨次再做四次依据纸带求橡皮筋对小车做功后的速度在每条纸带上找出点间间距相等的那部分，它记录的是小车做匀速运动的状况，以下图的计数点B、E、C部分用刻

3、度尺量出计数点之间的距离d，设相邻两计数点间的时间间隔为T，那么，橡皮筋对小车做功后的速度：CB、vid_2T_(5)剖析丈量数据得出实验结论依据实验所得数据Wi与vi，猜想Wi与vi的关系，先看它们能否知足最简单的正比关系，即：Wv.接着再猜想2？大概建立后，再作2iiiiii行考证25实验结论：Wivi.6实验中应注意事项均衡摩擦力：实验中的小车不行防止地要遇到摩擦力的作用，为了保证橡皮筋对物体的功就是合外力的功，一定想法清除摩擦力的影响可采纳将木板一端垫高的方法来实现将木板一端垫高，让自由小车(不系橡皮筋时)能在木板上匀速运动，使重力沿斜面方向的分力与摩擦力相均衡，就除去了摩擦力的影响每

4、次实验所用的每条橡皮筋，其长度、资料和粗细都应是相同的，而且橡皮筋拉伸的长度都保持一致打点计时器打出的纸带上相邻各点的间距其实不均匀，应选点间间距相等的一段纸带来计算小车的速度，因这一小段是橡皮筋对小车做功完成时的情况二、实验：考证机械能守恒定律1实验目的：考证物体做自由落体运动机遇械能守恒稳固由纸带求刹时速度的方法，体验偏差剖析2实验原理：自由着落的物体只有重力做功，若减小的势能等于增添的动能，即：_EpEk_，则物体机械能守恒3实验的方法：让连着纸带的重物由静止自由着落，重物着落的高度h，和着落高度h时重物的速度v，可依据纸带得出看_gh1v2_能否建立？24实验器械：铁架台、重物、打点计

5、时器、低压沟通电源、开关、刻度尺、复写纸、纸带、导线5实验步骤：按装置图a安装好器械，注意打点计时器板面竖直，保证两个限位孔中心在同一竖直线上，并用导线将计时器接到低压沟通电源上(2)将长约1米的纸带一端用小夹子固定在重物上后，另一端(上端)穿过打点计时器限位孔，用手提着纸带，使重物静止并凑近计时器的下方接通电源，让重物带动纸带自由着落，计时器在纸带上打下一系列的点换几次纸带，重复上述(2)、(3)步骤(5)在所获取的纸带中，选用点迹清楚的3条纸带进行丈量先记下第一点作为O点，再在纸带上点迹清楚部分挨次连续地选用三个计数点，且相邻两计数点间的时间相等，设为T，如图b所示的D、E、F三点，用刻度

6、尺测出距O点到E点的距离设为hi，以及D、F间的距离s.s用公式vi，计算出E点对应速度2T2看势能减少许mghi能否等于动能增添量mvi.6实验结论：重物自由着落机遇械能守恒7实验中应注意的事项(1)因为不需要知道物体在某点动能和势能的详细数值，所以不用丈量物体的质量m，而只需考证12vighi就行了2打点计时器要竖直架稳，使板面在同一竖直平面内，其两限位孔中心要在同一竖直线上，以尽量减少纸带与打点计时器间的摩擦阻力实验时，一定先接通电源，让打点计时器正常工作后才能松开纸带让重物着落(4)丈量着落高度时，都一定从开端点算起，不可以弄错为了减小丈量h值的相对偏差，选用的各个计数点要离开端点适合

7、远些因为实验中不行防止地存在纸带与限位孔、振针间的摩擦及空气阻力作用，所以减小的重力势能值E要大于增添的动能值E.pk考点1实验原理与操作90【p】考点打破例1“研究动能定理”的实验装置以下图，当小车在两条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W0.当用4条、6条、8条完好相同的橡皮筋并在一同进行第2次、第3次、第4次实验时，橡皮筋对小车做的功记为2W0、3W0、4W0，每次实验中由静止弹出的小车获取的最大速度均可由打点计时器所打的纸带测出对于实验，以下说法正确的选项是()A某同学在一次实验中，获取一条记录纸带，纸带上打出的点，两头密、中间疏，出现这类状况的原由，可能是木板倾角过大B当小车

8、速度达到最大时，小车在两个铁钉的连线处C应选择纸带上点距均匀的一段计算小车的最大速度D应选择纸带上第一点到最后一点的一段计算小车的最大速度【分析】木板倾角过大时，小车在中间段做加快运动，中间段相邻两点之间的间隔会愈来愈大，选项A错误；当橡皮筋处于原长时，小车达到最大速度，而不是小车在两铁钉的连线处，选项B错误；本实验均衡阻力后，橡皮筋做功结束后，小车做匀速直线运动，选项C正确、选项D错误【答案】C例2利用图示装置进行考证机械能守恒定律的实验时，需要丈量物体由静止开始自由着落到某点时的刹时速度v和着落高度h.某班同学利用实验获取的纸带，设计了以下四种丈量方案：a用刻度尺测出物体着落的高度h，并测

9、出着落时间t.经过vgt计算出刹时速度v.b用刻度尺测出物体着落的高度h，并经过v2gh计算出刹时速度v.依据做匀变速直线运动时纸带上某点的刹时速度，等于这点前后相邻两点间的均匀速v2度，测算出刹时速度v，并经过h2g计算出高度h.d用刻度尺测出物体着落的高度h，依据做匀变速直线运动时纸带上某点的刹时速度，等于这点前后相邻两点间的均匀速度，测算出刹时速度v.以上方案中只有一种正确，正确的选项是_(填入相应的字母)【分析】假如用a、b、c方案计算就等于已经认可重物降落过程中机械能守恒了，不用考证了，所以刹时速度应依据“匀变速直线运动中某段时间的中点时刻的速度等于这段时间的均匀速度”这一规律求得，

10、而重物着落的高度可直接测出a、b、c三项均不正确【答案】d针对训练1在用以下图的装置做“研究功与速度变化的关系”的实验中以下说法不正确的选项是(D)A为了均衡摩擦力，实验中能够将长木板的左端适合垫高，使小车拉着穿过打点计时器的纸带自由下滑时能保持匀速运动B为简易起见，每次实验中橡皮筋的规格要相同，拉伸的长度要相同C能够经过改变橡皮筋的条数来改变拉力做功的数值D能够经过改变小车的质量来改变拉力做功的数值依据实验数据作出了以下图的Wv图象，以下切合实质的是(B)某同学在一次实验中，获取一条记录纸带纸带上打出的点，两头密、中间疏出现这类状况的原由是：_可能没有使木板倾斜或倾角太小_.2某同学用图甲所

11、示的实验装置考证机械能守恒定律已知打点计时器所用电源的频次为50Hz，当地重力加快度为g9.80m/s2.实验中该同学获取的一条点迹清楚的完好纸带如图乙所示纸带上的第一个点记为O，另选连续的三个点A、B、C进行丈量，图中给出了这三个点到O点的距离hA、hB和hC的值回答以下问题(计算结果保存3位有效数字)(1)打点计时器打B点时，重物速度的大小vB_3.90_m/s;经过剖析该同学丈量的实验数据，他的实验结果能否考证了机械能守恒定律？简要说明剖析的依照1222能考证.2vB7.61(m/s)，ghB7.70(m/s)12mgh，近似考证机械能守恒定律2BB考点2数据办理、偏差剖析91】【p考点

12、打破例3现要经过实验考证机械能守恒定律实验装置以下图：水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由越过轻质圆滑定滑轮的细绳与一质量为m的砝码相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B点有一光电门，能够丈量遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到导轨底端C点的距离，h表示A与C的高度差，b表示遮光片的宽度，s表示A、B两点的距离，将遮光片经过光电门的均匀速度看做滑块经过B点时的刹时速度用g表示重力加快度达成以下填空和作图若将滑块自A点由静止开释，则在滑块从A运动至B的过程中，滑块、遮光片与砝码构成的系统重力势能的减小量可表示为_动能的增添量可表示

13、为11_若在运动过程中机械能守恒，t2与s的关系式为t2_(2)多次改变光电门的地点，每次均令滑块自同一点(A点)下滑，丈量相应的s与t值，结果如表所示：12345s/m0.6000.8001.0001.2001.400t/s8.227.176.445.855.43122t2/10s1.481.952.412.923.391以s为横坐标，t2为纵坐标，在座标纸中描出第1个到第5个数据点；依据5个数据点作直线，求得该直线的斜率k_102m1s2(保存3位有效数字)由测得的h、d、1b、M和m数值能够计算出t2s直线的斜率k0，将k和k0进行比较，若其差值在实验同意的范围内，则可以为此实验考证了机

14、械能守恒定律h【分析】(1)滑块的重力势能减小Mgsd，砝码的重力势能增添mgs，故系统的重力hhb势能的减小量为Mgsdmgs(Mdm)gs.滑块经过B点时的刹时速度vt，系统动能的增添量为121b2(Mm)v(Mm)().若在运动过程中机械能守恒，则有22th2（Mm）gb21dm)(t)，则t2b2（Mm）s.(2)第1个和第5个数据点及所作直线见以下图h1(Mm)gs(Md2直线的斜率约为k2.36102m1s2.h12b【答案】(1)(Mm)gs(Mm)2d2t均正确)h2（Mm）gd（Mm）b2s(2)作图看法析2.36(2.322.40例4以下图为“用打点计时器考证机械能守恒定律

15、”的实验装置2量为0.2kg.实验中获取一条点迹清楚的纸带以下图，打P点时，重物的速度为零，A、B、C为此外3个连续点依据图中的数据可知，重物由P点运动到B点，重力势能减少许Ep_J(结果保存三位有效数字)(2)若PB的距离用h表示，打B点时重物的速度为v，理论受骗二者间的关系式知足B_时，说明着落过程中重物的机械能守恒(3)实验中发现重物增添的动能略小于减少的重力势能，其主要原由是_A重物的质量过大B重物的体积过小C电源的电压偏低D重物及纸带在着落时遇到阻力【分析】(1)重力势能减小量：p0.0501J9.82102J.Emgh0.29.8(2)要考证物体从P到B的过程中机械能能否守恒，则需

16、知足122，说mvmgh，即v2gh2BB明着落过程中重物的机械能守恒；重物的质量过大，重物和纸带遇到的阻力相对较小，所以有益于减小偏差，故A错误重物的体积过小，有益于减小阻力，所以有益于减小偏差，故B错误电源的电压偏低，电磁铁产生的吸力就会减小，吸力不够，打出的点也就不清楚了，与偏差的产生没相关系，故C错误重物及纸带在着落时遇到阻力，从能量转变的角度，因为阻力做功，重力势能减小除了转变给了动能还有一部分转变给摩擦产生的内能，所以重物增添的动能略小于减少的重力势能，故D正确【答案】(1)9.82102(2)v22gh(3)DB【小结】利用重物带动纸带竖直向着落做“考证机械能守恒定律”实验的考察

17、，主要在数据的计算办理和偏差剖析双方面1数据办理和守恒的考证有以下三种方法：121方法一：利用开端点和第n点计算，代入ghn和2vn，假如在实验偏差同意的范围内ghn2vn，则考证了机械能守恒定律任取两点A、B测出hAB，算出ghAB.212算出2vB2vA的值12假如在实验偏差同意的范围内ghAB2vB2vA，则考证了机械能守恒定律1方法三：图象法从纸带上选用多个点，丈量从第一点到其余各点的着落高度h，并计算21212各点速度的平方v，而后以2v为纵轴，以h为横轴，依据实验数据绘出2vh图线若在误差同意的范围内图象是一条过原点且斜率为g的直线，则考证了机械能守恒定律2偏差剖析实质上重物和纸带

18、着落过程中要战胜阻力(主假如打点计时器的阻力)做功，故动能的增添量必然稍小于势能的减少许，这是属于系统偏差，减少空气阻力影响产生的方法是：使纸带下挂的重物重力大些，且体积要小打点计时器产生的偏差因为沟通电周期的变化，惹起打点时间间隔变化而产生偏差计数点选择不好、振动片振动不均匀、纸带搁置方法不正确惹起摩擦，造成实验偏差打点时的阻力对纸带的运动性质有影响，这也属于系统偏差(3)因为测长度带来的偏差属有时偏差，减少方法：一是测距离时都应从O点量起，二是多测几次取均匀值物体着落过程中经过某一地点的速度能够用光电计时器测出来，利用这类装置考证机械能守恒定律，能除去纸带与限位孔的摩擦阻力带来的系统偏差针

19、对训练3如图1，用光电门等器械考证机械能守恒定律直径为d、质量为m的金属小球由处静止开释，着落过程中经过A处正下方的B处固定的光电门，测得A、B的距离为H(H光电门测出小球经过光电门的时间为t，当地的重力加快度为g，则Ad)，错误!,图2)(1)小球经过光电门dB时的速度表达式为_v_；t(2)多次改变高度H，重复上述实验，作出随H的变化图象如图2所示，当图中已知量t0、12gH0和重力加快度g及小球直径d知足以下表达式_2d2H0_时，可判断小球着落过程中机械t0能守恒；(3)实验中发现动能增添量Ek老是小于重力势能减少许Ep，若增添着落高度，则EpEk将_增添_(选填“增添”“减小”或“不

20、变”)【分析】(1)极短时间内的均匀速度等于刹时速度，则小球经过光电门B的速度表达式vdt；1d2(2)若小球着落过程中机械能守恒，则mgH02mt0，整理得，12gH.220t0d(3)因为该过程中有阻力做功，而高度越高，阻力做功越多；故增添着落高度后，则EpEk将增大4为了“研究动能改变与合外力做功”的关系，某同学设计了以下实验方案：A第一步：他把带有定滑轮的木板有滑轮的一端垫起，把质量为M的滑块经过细绳与质量为m的带夹重锤相连，而后越过定滑轮，重锤夹后连一纸带，穿过打点计时器，调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板匀速运动如图甲所示B第二步：保持长木板的倾角不变，将打点计时器安装在长木

21、板凑近滑轮处，取下细绳和重锤，将滑块与纸带相连，使其穿过打点计时器，而后接通电源开释滑块，使之从静止开始加快运动，打出纸带，如图乙所示打出的纸带以以下图：试回答以下问题：已知O、A、B、C、D、E、F相邻计数的时间间隔为T，依据纸带求滑块速度，当打点计x2xx1时器打A点时滑块速度vA_3_，打点计时器打B点时滑块速度vB_2T2T已知重锤质量m，当地的重加快度g，要测出某一过程合外力对滑块做的功还一定测出这一过程滑块_下滑的位移x_(写出物理名称及符号)，合外力对滑块做功的表达式W合_mgx_测出滑块运动OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力对滑块所做的功，WA、WB、WC、DE2为纵

22、轴，以W为横轴建坐标系，描点作出2W图象，可知它是一条过坐标原点的W、W以vv2倾斜直线，若直线斜率为k，则滑块质量M_k【分析】由时间中点的刹时速度等于这段时间的均匀速度得OBx2x3x12T；v.AB因整个系统在图甲中匀速运动，撤去重锤后，滑块下滑时所遇到的合外力就是重锤的重力，由动能定理，只需知道滑块下滑的位移x便可得合外力所做的功，且协力功为mgx.122由动能定理可得W2Mv，若描点作出vW图象，是一条过坐标原点的倾斜直线，直2线斜率为k，滑块质量M.k考点3实验的改良与创新【p92】考点打破例5DIS实验是利用现代信息技术进行的实验学生实验“用DIS研究机械能守恒定律”的装置如图(

23、a)所示，摇动小球上安装有遮光片J，其宽度s已输入计算机，在图中A、B、C、D四周都安上光电传感器，并将所测得的数据都自动输入计算机办理，由计算机程序计算出所需的物理量，并画出图象某组同学在一次实验中，选择DIS以图象方式显示实验的结果，获取三条图线，如图(b)所示图象的横轴表示小球距D点的高度h，纵轴表示摆球的重力势能Ep、动能Ek或机械能E.试回答以下问题：图(b)图象中，表示小球的重力势能Ep、动能Ek、机械能E随小球距D点的高度h变化关系的图线分别是_(按次序填写相应图线所对应的文字)；图(a)所示的实验装置中，小球起到_的作用，传感器K的名称是_；依据图(b)所示的实验图象，能够得出

24、的结论是_.【分析】(1)重力势能随小球距D点高度的增添而增大，动能随小球距D点高度的增添而减小，而机械能不变，故乙表示重力势能Ep，丙表示动能Ek，甲表示机械能E.(2)图(a)所示的装置中，小球起到挡光片的作用，而传感器K的名称是光电传感器(3)由图线(b)所示的图象能够看出，小球在动能和重力势能互相转变过程中，机械能是守恒的【答案】(1)乙、丙、甲挡光片(或遮光片、遮光板)光电门传感器(或光电门、光电传感器)在偏差同意的范围内，在只有重力做功的状况下，小球的机械能守恒例6传感器是一种将非电学量变换成电信号的检测装置，它是实现自动检测和自动控制的首要环节；某物理课外活动小组利使劲传感器和位

25、移传感器进一步研究变力作用下的动能定理如图甲所示，他们使劲传感器经过定滑轮直接拉固定在小车上的细绳，测出拉力F；用位移传感器测出小车的位移s和刹时速度已知小车质量为200g.(1)某次实验得出拉力F随位移s变化规律如图乙所示，速度v随位移s变化规律如图丙所示利用所得的Fs图象，求出s0.30m到0.52m过程中力F做功W_J，此过程动能的变化Ek_J(保存2位有效数字)以下状况中可减小实验偏差的操作是_(填选项前的字母，可能不只一个选项)A使拉力F要远小于小车的重力B实验时要先均衡摩擦力C要使细绳与木板表面平行【分析】(1)依据Fs图象可知，当s10.30m时，F11.00N，s20.52m时

26、，F20.60N，所以：WF1F2(ss)0.18J，速度v随位移s变化图象可知：s0.30m，v0，221111212s20.52m时，v21.28m/s，Ek2mv22mv10.16J该实验中不是利用悬挂的重物的重力表示绳索的拉力，而是直接丈量出绳索的拉力，所以不需要使拉力F要远小于小车的重力，故A错误；当均衡了摩擦力和细绳与木板表面平行时，绳索上的拉力才等于小车所受合外力，故B、C正确【答案】(1)0.170.16(2)BC针对训练5一个同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系，进行了以下实验：在离地面高度为h的圆滑水平桌面上，沿着与桌子边沿垂直的方向搁置一轻质弹簧，其左端固定

27、，右端与质量为m的一个小钢球接触当弹簧处于自然长度时，小钢球恰幸亏桌子边沿，以下图让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止开释，使钢球沿水平方向射出桌面，小钢球在空中飞翔后落在水平川面上，水平距离为s.请你推导出弹簧的弹性势能Ep与小钢球质量m、桌面离地面高度h、小钢球飞翔的水平距离s等物理量之间的关系式(2)弹簧的压缩量x与对应的钢球在空中飞翔的水平距离s的实验数据以下表所示：弹簧的压缩量1.502.002.503.003.501.00 x(cm)小钢球飞翔的水1.052.012.483.013.501.01平距离s(cm)依据上边的实验数据，请你猜想弹簧的弹性势能Ep与弹簧的压缩量x之间相关系？

28、为什么？12【分析】(1)先求出小球平抛的初速度v0，由sv0t，hgt2两式得：v0sg2h再依据弹簧与小球构成的系统机械能守恒：E121g2mgs222)p0(2)由表格第1、3、4、5、6组数据可知：在偏差同意的范围内，弹簧的压缩量x与钢球飞翔的水平距离s成正比，而第2组可能是丈量的错误所以弹性势能Ep与弹簧的压缩量x的平方成正比，即Epx2.6某同学用以下图的装置，分别考证“动能定理”及“机械能守恒定律”，在装置中，气垫导轨上滑块的质量为M，钩码的质量为m，遮光条宽度为d，两光电门间的距离为L，滑块经过两光电门，记录的时间分别为t、t，当地的重力加快度为g.12开通气源，实验前要调理气

29、垫导轨水平，在不供给其余器械的状况下，判气绝垫导轨能否水平的方法是：_不连结_(填“连结”或“不连结”)悬挂钩码的细绳，给滑块一个初速度，察看_滑块经过两个光电门记录的时间能否相等_要用上述装置研究滑块遇到的合外力做的功与滑块动能变化的关系，要使绳中拉力近1似等于钩码的重力，则m与M之间的关系应知足_Mm_；实验要考证的表达式为_mgL2dMt221d2Mt12_(3)要用上述装置研究系统在运动中的机械能关系，滑块从光电门1运动到光电门2的过程中知足关系式1_mgL2(Mm)dt2212(Mm)dt12_时(用已知量表示)，系统机械能守恒若丈量过程中发现系统动能增量老是略大于钩码重力势能的减少

30、许，可能的原由是平导轨不水平，右端高_【分析】(1)判气绝垫导轨能否水平的方法是：不连结悬挂钩码的细绳，给滑块一个初速_水度，察看滑块经过两个光电门记录的时间能否相等(2)要使绳中拉力近似等于钩码的重力，则m与M之间的关系应知足：m远小于M，滑块通d1d21d2过光电门的刹时速度为：vt，则实验要考证的表达式为：mgL2Mt22Mt1.(3)要考证机械能守恒，即重力势能的减少许等于动能的增添量，即考证：1mgL(M2d21d2m)t22(Mm)t1；将气垫导轨倾斜后，因为滑块的重力势能的减少没有计入，故增添的动能和减少的重力势能不相等；若右边高，系统动能的增添量大于重力势能的减少许即系统动能增

31、量老是略大于钩码重力势能的减少许，可能的原由是水平导轨不水平，右端高考点集训【p297】1物体在空中着落的过程中，重力做正功，物体的动能愈来愈大，为了“研究重力做功和物体动能变化的定量关系”，我们供给了以下图的实验装置(1)某同学依据所学的知识联合图设计一个对于本实验情况的命题：质量为m的小球在重力mg作用下从开始端自由着落至光电门发生的_位移x_，经过光电门时的_刹时速度v_，尝试究重力做的功_mgx_与小球动能变化量_1mv2_的定量关系请你在空格2处填写物理量的名称和对应符号；在空格处填写数学表达式某同学依据上述命题进行以下操作并测出以下数据用天平测定小球的质量为0.50kg；用游标卡尺

32、测出小球的直径为10.0mm；用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离为80.80cm；电磁铁先通电，让小球吸在开始端；电磁铁断电时，小球自由着落；在小球经过光电门时间内，计时装置记下小球经过光电门所用时间为此可算得小球经过光电门的速度为_4_m/s；计算得出重力做的功为_4.04_J，小球动能变化量为_4.00_J2.50103s，由(结果保存三位数字，重力加快度取10m/s)【分析】(1)此题的实验原理是比较在着落过程中重力做的功和物体增添的动能在数值上有什么关系所以丈量小球着落的位移x和着落位移x时所对应的速度v，比较重力做的功Wmgx和动能的增添量Ek12mv2的关系即可(2)小球经过光电

33、门的速度能够用小球经过光电门这段很短时间内的均匀速度来表示，vd12t4.0m/s，Wmgx4.04J，Ek2mv4.00J.2“考证机械能守恒定律”的实验能够采纳如图甲或乙所示的方案来进行甲方案为用自由落体实验考证机械能守恒定律，乙方案为用斜面小车实验考证机械能守恒定律比较这两种方案，_甲_(填“甲”或“乙”)方案好一些，原由是_因为这个方案摩擦阻力小，偏差小_图丙所示是该实验中获取的一条纸带，测得每两个计数点间的距离以下图，已知每两个计数点之间的时间间隔T0.1s物体运动的加快度22a_4.8_m/s(4.7_m/s4.9_m/s2)_；该纸带是采纳_乙_(填“甲”或“乙”)实验方案获取的

34、简要写出判断依照_因为物体运动的加快度比重力加快度小得多_【分析】(1)机械能守恒的前提是只有重力做功，实质操作的方案中应当使摩擦力越小越好故甲方案好一些xDExBCxCDxAB2(2)a4.8m/s，因a远小于g，故为斜面上小车下滑的加快度所以4T2该纸带采纳图乙所示的实验方案3如图为考证机械能守恒定律的实验装置表示图现有的器械为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平回答以下问题：为达成此实验，除了所给的器械，还需要的器械有_AD_(填入正确选项前的字母)A米尺B秒表C012V的直流电源D012V的沟通电源实验中偏差产生的原由有_纸带和打点计时器之间有摩擦；用米尺丈量纸带

35、上点的位置时读数有偏差；计算势能变化时选用的始末点距离过近；沟通电频次不稳固_(写出两个原由)【分析】(1)本实验需丈量长度，但不需要计时，沟通电源，C项错误，D项正确A项正确，B项错误；打点计时器需要用摩擦和长度丈量读数问题是产生偏差的主要原由4用如图甲所示的实验装置考证机械能守恒定律实验时接通电源，质量为m2的重物从高处由静止开释，质量为m1的重物拖着纸带打出一系列的点，图乙是实验中打出的一条纸带，A是打下的第1个点，量出计数点E、F、G到A点距离分别为d1、d2、d3，每相邻两计数点的计时间隔为T，当地重力加快度为g.(以下所求物理量均用已知符号表达，m2m1)2（mm）（dd）1231

36、(1)在打点AF的过程中，系统动能的增添量Ek_8T2_，系统重力势能的减少许E_(mm)gd_，比较E、E大小即可考证机械能守恒定律p212kp2(2)某同学依据纸带算出各计数点速度，并作出vd图象如图丙所示，若图线的斜率k2m2m1_g_，即可考证机械能守恒定律m1m2【分析】(1)因为每相邻两计数点的计时间隔为T，依据某段时间内的均匀速度等于中间时刻的刹时速度求出点F的刹时速度：vFd3d1.2T122(mm)(dd)在AF过程中系统动能的增量E12312(mm)v8T2.k12F系统重力势能的减小量为E(mm)gd.p21212(2)此题中依据机械能守恒可知，(m2m1)gd2(m1m

37、2)v，12mm12mm即有：v21vd图象中图象的斜率k21gd，所以2g.2m1m2m1m25某同学利用以下图的装置“研究动能定理”在气垫导轨上安装了两光电门1、2，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过定滑轮与钩码相连实验时，测出光电门1、2间的距离为L，遮光条的宽度为d，滑块和遮光条的总质量为M，钩码质量为m.达成以下实验步骤中的填空：A安装好实验装置，此中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直；B实验时要调整气垫导轨水平，不挂钩码和细线，接通气源，开释滑块，假如滑块_能在气垫导轨上静止，或能在导轨上做匀速运动，或经过两个光电门的时间相等_，则表示气垫导轨已调整至水平状态；C挂上钩码后，接通气

38、源，再松开滑块，记录滑块经过光电门1的时间t1和经过光电门2的时间t，若弹簧测力计的示数为F，则要考证动能定理的表达式为：1d212t)22M(d)2_；t1D改变钩码的质量，重复步骤C，求得滑块在不一样协力作用下的动能变化量E.k(2)对于上述实验，以下说法正确的选项是_B_A滑块的加快度与钩码的加快度大小相等B弹簧测力计的读数为滑块所受合外力C实验过程中钩码处于超重状态D钩码的总质量m应远小于滑块和遮光条的总质量M【分析】(1)若气垫导轨水平，则滑块不挂钩码时在气垫导轨上受的合外力为零，能在气1d2垫导轨上静止或做匀速直线运动，即滑块经过两个光电门的时间相等假如知足FL2M(t2)1d22

39、M(t1)，则能够考证动能定理(2)因为钩码向下运动的位移大小为x时，滑块运动的位移大小就为2x，所以滑块的加快度大小是钩码加快度大小的2倍，选项A错误；弹簧测力计的读数为滑块所受合外力大小，不需要知足钩码的总质量m远小于滑块和遮光条的总质量M，实验过程中钩码处于失重状态，所以选项B正确，C、D错误6在用“落体法”做“考证机械能守恒定律”的实验时，小明选择一条较为满意的纸带，如图甲所示他舍弃前面密集的点，以O为起点，从A点开始选用纸带上连续点A、B、C，测出O到A、B、C的距离分别为h1、h2、h3，电源的频次为f.(1)为减少阻力对实验的影响，以下操作可行的是_ABC_A采纳铁质重锤B安装打

40、点计时器使两限位孔在同一竖直线上C开释纸带前，手应提纸带上端并使纸带竖直D重锤着落中手一直提住纸带上端，保持纸带竖直（hh）f(2)打B点时，重锤的速度31vB为_2(3)小明用实验测得数据画出的v2h图象如图乙所示图线可是坐标原点的原由是_打下O点时重锤速度不为零_(4)还有四位同学在图乙的基础上，画出没有阻力时的v2h图线，并与其比较，此中正确的是_B_【分析】(1)为了减小阻力的影响，实验时重锤选择质量大一些的，体积小一些的，故A正确安装打点计时器使两限位孔在同一竖直线上，进而减小阻力的影响，故B正确开释纸带前，手应提纸带上端并使纸带竖直，能够减小阻力，故C正确重锤着落过程中，手不能拉着纸带，故D错误(2)依据某段时间内的均匀速度等于中间时刻的刹时速度知，B点的刹时速度vBh3h12Th3h1）f2.121222F合2(3)依据动能定理：F合h2mv2mv0，得vv02mh，因为vh图象可是原点的原由是：打下O点时重锤速度不为零；无论有无阻力，开释点的地点相同，即初速度为零时，两图线交于横轴的同一点，故正确7某同学利用倾斜气垫导轨做“考证机械能守恒定律”的实验，实验装置如图甲所示其主要实验步骤以下：a用游标卡尺丈量挡光条的宽度l，结果如图乙所示；b读出导轨标尺的总长L0，并用直尺测出导轨标尺在竖直方向的高度H0；c读出滑块开释处挡光条与光电门中心之间的距离s；d由静止开释