机械能守恒定律实验专题

精锐教育学科教师辅导教：： 级：高数：3C星级i5 定律的实验也是C类要求，是高常见的实验考题。用DIS研究机械能守恒定律的实验：【实验原理将实验装置中的光电门传感器接入器，测定摆锤在某一位置的1实验时先卸下“定位挡片”AA点P点位置，它对摆绳有阻挡作用。再次释放摆锤，记下摆锤向左摆起的最大高度。依次将Q、R（能摆到相同高度，说明此时机械能守恒）D点，并以此作为零势能点。摆锤置于A点，点击“开始记录”DD点C、B点，重复实验，得到相应的数据。 摆线在D、C、Bii20ii 寻 ：研究机械能守恒定律的相关考1.（★★★（2011闸北一模）“用DIS研究机械能守恒定律”的实验中，用光电门测定摆锤在某一位置的瞬时 的D点，并将此作 （2（ B. C. D.1.66Key：（1）零势能（2分）（2）CD（4分2.（★★★（2012 ①开启电源，运行DIS应用软件，点击实验条目中的“研究机械能守恒定律” 器③摆锤置于A点，点击“开始记录”，同时释放摆锤，摆锤通过DD点，并以此作为零势能点．A、B、CD点的高度已事3.（★★★）(2012青宝静二模)DIS研究机械能守恒定律”的实验中，用光电门测定摆锤在某一位置的瞬时速度，从而求得摆锤在该位置的动能，同时输入摆锤的高度（实验中A、B、C、D （2（ （A）摆锤释放的位置高于A （B）摆锤释放的位置在AB之（C）摆锤在A点不是由静止释放的（D）D例4.（★★★（2008北一模）用DS研究械守恒定律将实验置中的电门传器接入 器，测定摆锤某一位的瞬时度，而求得锤在位置的动，同输入摆的高，求摆锤在置的重力势能进而研势能和能转化的规实中AD四点高为0.1500.1000.500000，已由计算默认，不 入现某位学要测摆在D点的瞬时速度其实装置如（1）所，着他点击“开始记录，同时让摆锤从图中所示位置释放，计算机将摆锤通过光电门传感器的速度自动记录在表格的对应处，如（2① ：直接看图，摆锤未在A点释放比较难看出来，但可看出：①i光电门传感器未放在标尺盘 的D ii摆锤释放器未置于A 5.（★★★★）(2012长宁二模6分)在“DIS研究机械能守恒定律”1所示的实验装置中的光电门传感器接入器，实验中A、B、C、D0.150m、0.100m、0.050m、0.000m，已由计算机默认，不入。 ”， D图 图（2（3分）实验获得的图象如图3所示。横轴表示摆锤距D点的高度h，纵轴表示摆锤的能量（重力势能Ep、动Ek或机械能E，以下判断正确的是 图象记录的最大重力势能约为1.53×10-Tips：释放的位置较A点偏低，测得的数据与默认相较偏小；A点高0.150m，此时动能不为零，速度不为零，重力势能随h的增大而增大，乙图线表示重力势能，丙图线表示动能，甲图线是机械能，读图可知最大重力势能约为1.10×10-2J，动能势能之和Key(1)（3分）偏小（1分），已默认D点为零势点，其机械能等于最大动能，应在A点释放，现释放点低于A点，所以测得的ED偏小（2分。(2)（3分）A，C6.（★★★★）(2012闸北二模)1DIS二维运动实验系统研究单摆在运动过程中机械能的转化和守恒（忽略空气阻力。实验时，使（相当于摆球）偏离平衡位置后由静止释放，使其在竖0.02s记录一次的位置，多次往复运动后，在计算机屏幕上得到的在竖直2所示。图2中A点的速 及总机械能并绘出对应的图线如图3所示结合图2和图3综合分析图3中t=0时刻对应图2中的 “B” 图3中的C点对应在图2中圆弧轨迹AB上的某一点，该点在 圆弧ABABAB故可求出周期，C点为动势能相等的点，即此处高度为AB高度的中点，因此在AB圆弧中点的左侧。 （2）B，1.12（1.0—1.2均可 7.（★★★★（201若轨道完全光滑，s2与h的理论关系应 h(10-s2(10-请在坐标纸上作出s2-h关系

s2/10－1hHhHs8642 h/10－1gTips：理论上根据机械能守恒，v=2gh，s=vt 2H，实际情况有能量损失，速率要小于理论值，损失的能量可能是因g；小于iii5iii常见分析方法：DIS研究机械能守恒定S意。iv10iv（1050分1（★★★） 动能重力势能（×10－2机械能（×10－2

From：2008 2（★★★）学生实验“DIS研究机械能守恒定律”的装置如图（a）DISEpEkE。试回答下列问题： 图（a）所示的实验装置中，固定于小球下端、宽度为Δs，且不透光的薄片J是 ，传感器K的名 _Key：(1)(2)3．（★★★（1（ 定位挡摆锤释定位挡摆锤释标尺图图 经过仔细研究数据发现，摆锤从A到D的过程中机械能 From2011年虹口二模第28Key：（1）BC（2分）（2）只有重力做功的情况下，物体的机械能保持守恒；（1分）计算出摆锤在A、B、C、D四点的机械能分别为1.125×10-2J、1.11×10-2J、1.08×10-2J、1.05×10-2J，各点机械能大小基本一致。 （1分） （2分 hv2/2 （ 12月十校联：（1）C（2分）（2）D（2分）（3）重力加速度g大小（2分5.（★★★）学生实验“DIS研究机械能守恒定律”的装置如图（a）DISEPEkE。试回答下列问题：丙v0=0丙

J

EpEkE/(×10-2)甲乙甲乙接（a

（b

h/(×10-1) 图（a）所示的实验装置中，传感器K的名称 2012年徐汇一模第29若选定物块A从静止开始下落的过程中 量，则需要测量的物理量 AB ：201227：

s

12Δt1Δt2⑥滑块通过光电门1和光电门2时可以确定系（包括滑块挡光条托盘和砝码的总动能分别为 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静止释放，测出相应的钢球落点距s：若轨道完全光滑，s2与h的理论关系应满足s2= （用H、h表示，该同学根据理论值在图（b）中做出了s2-h关系图像。s2-h关系图。h（10-对比实