届高考一轮复习：动能与重力势能的转化和守恒

第6讲实验六探究动能与重力势能的转化和守恒热点一实验器材的选择及误差分析【典例1】

做“验证机械能守恒定律”实验，完成下列问题： (1)从下列器材中选出实验时所用的器材(填写编号)________． A．打点计时器(包括纸带)B．重锤C．天平D．毫米刻度尺E．秒表F．运动小车 (2)打点计时器的安装要求________；开始打点计时的时候，应先________，然后________． (3)计算时对所选用的纸带要求是________．(2)打点计时器安装时，两个限位孔在同一竖直线上，这样才能使重锤在自由落下时，受到的阻力较小，开始打点计时时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下．(3)所选的纸带点迹清晰．(4)产生系统误差的主要原因是纸带通过打点计时器时存在摩擦力的作用，使得重锤获得的动能往往小于它所减少的重力势能，为减小误差，重锤应选密度大一些的．答案见解析【变式跟踪1】

用如图4-6-1甲所示的装置“验证机械能守恒定律”．图4-6-1(1)下列物理量需要测量的是________，通过计算得到的是________(填写代号)．A．重锤质量B．重力加速度C．重锤下落的高度D．与下落高度对应的重锤的瞬时速度(2)设重锤质量为m、打点计时器的打点周期为T、重力加速度为g.图乙是实验得到的一条纸带，A、B、C、D、E为相邻的连续点．根据测得的x1、x2、x3、x4写出重锤由B点到D点势能减少量的表达式________，动能增量的表达式________．由于重锤下落时要克服阻力做功，所以该实验的动能增量总是________(填“大于”、“等于”或“小于”)重力势能的减少量．热点二实验数据的处理及分析【典例2】

用如图4-6-2甲所示实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒．m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．图乙给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两个计数点间还有4个点(图中未标出)，计数点间的距离如图乙所示．已知m1＝50g、m2＝150g，则(g取10m/s2，结果保留两位有效数字)图4-6-2图4-6-3【变式粱跟踪2】(2切01花3·南京阻模拟)某实验丘小组骄在做“验证腊机械深能守扬恒定遥律”实验锻中，尘提出剖了如授图4-伶6-钟4所示著的甲通、乙套两种并方案际：甲框方案宗为用剑自由径落体挂运动愁进行斯实验琴，乙央方案啊为用至小车衣在斜喷面上坚下滑赠进行属实验碑．图4-针6-胸4(1晴)组内健同学论对两亦种方决案进科行了鱼深入董的讨汪论分袍析，敲最终界确定脂了一朗个大虏家认有为误府差相本对较距小的圾方案角，你共认为灭该小请组选勉择的搜方案公是__谁__沿__按__，理李由是__瘦__格__帝__露__堤__灭__劝_.(2趣)若该编小组昂采用仗图甲狂的装崖置打箱出了小一条谁纸带疾如图4-嘉6-妖5所示凤，相冬邻两漫点之丑间的狠时间脑间隔负为0.逗02蜓s，请仔根据织纸带夏计算遵出B点的导速度毁大小__颤__猾__僚__m/逼s(结果谱保留凳二位燃有效叶数字)．图4-撑6-监5(3搞)该小坝组内达同学蛇们根球据纸穗带算烂出了曾相应是点的怎速度丑，作斑出v2h图线且如图4-题6-经6所示艇，请取根据旅图线挺计算蜓出当桌地的充重力卷加速渔度g＝__臭__哪__训__产m/纸s2(结果平保留失两位轨有效歪数字)．图4-秒6-戴6【典例3】利用气乐垫导跨轨验锤证机信械能速守恒葵定律虾，实酬验装包置示肠意图盈如图4-霞6-通7所示储：图4-阅6-强7(1掠)实验呢步骤①将气舍垫导摔轨放旦在水嘱平桌私面上雀，桌坑面高杰度不练低于1麦m，将冒导轨种调至树水平虏；②用游助标卡鼻尺测祖量挡涨光条选的宽鉴度l＝9.楚30而m女m；③由导六轨标飞尺读亲出两每光电蛋门中插心之浪间的检距离s＝__造__攀__奥c选m；④将滑洽块移洽至光康电门1左侧雕某处缴，待满砝码末静止葵不动温时，西释放键滑块怎，要正求砝披码落携地前岂挡光斑条已怠通过榴光电阵门2；⑤从数鸦字计滑时器(图中国未画婚出)上分啦别读阴出挡啦光条奔通过汇光电捡门1和光饱电门2所用角的时豆间Δt1和Δt2；⑥用天模平称就出滑裕块和难挡光崭条的览总质益量M，再疤称出移托盘伶和砝逮码的号总质挂量m.(2郑)用表作示直介接测险量量榜的字蛛母写卧出下惰列所争示物兵理量爬的表童达式①滑块凯通过沃光电曾门1和光朱电门2时瞬蚁时速围度分须别为v1＝__造__决__门__和v2＝__茫__稀__水__珍.②当滑召块通篇过光湖电门1和光窄电门2时，欣系统(包括屿滑块剪、挡蕉光条狐、托剂盘和淘砝码)的总秩动能宣分别局为Ek1＝__故__漫__恢__和Ek2＝__丹__狮__童__眯.③在滑背块从铁光电互门1运动碗到光梦电门2的过秧程中瞒，系竹统势猾能的仍减少ΔEp＝__抗__丘__抄__繁(重力围加速笋度为g)．(3皆)如果ΔEp＝__惹__茧__要__，则虎可认睁为验女证了翻机械蹲能守思恒定缘瑞律．【变式赠跟踪3】某同好学利隔用竖割直上肠抛小认球的拒频闪幕照片败验证桃机械换能守细恒定徐律．忆频闪摊仪每圾隔0.屈05致s闪光规一次蓬，如公图4-冻6-服8所标宇数据冬为实湿际距杜离，由该同聋学通该过计甩算得喜到不坏同时亩刻的贩速度渔如下睡表(当地肌重力限加速标度取9.撒8也m/幕s2，小亲球质托量m＝0.搭2皱kg，结哥果保绩留3位有锅效数坝字)时刻t2t3t4t5速度(m/s)4.994.483.98图4-遍6-牙8(1衔)由频酱闪照订片上缴的数写据计肾算t5时刻筛小球帝的速宾度v5＝__惯__m/多s；(2捉)从t2到t5时间道内，赤重力匙势能评增量ΔEp＝__椒__倾__疾__页J，动哄能减初少量ΔEk＝__白__嚷__蔑__暮J；(3滴)在误堤差允掩许的未范围吼内，慌若ΔEp与ΔEk近似瘦相等粥，即图可验超证了俊机械贼能守嫌恒定孩律．公由上窑述计孝算得ΔEp__性__豆__掠__Ek(选填“＞”“＜”或“＝”)，造祖成这捏种结呀果的离主要午原因肺是__纸__婆__交.预测皇高考您命题且视角以本柴实验盛为背劣景，础通过妇改变拖实验羊条件冈、实富验仪啊器设蜂置题烂目，巩不脱缠离教镜材而庙又不认拘泥集教材材，体叉现开贿放性丽、探关究性蹲、实座验方荒法的惰改进躲等特驻点．视角1实验啄方案刮的改忙进①由系潮统动