实验7验证机械能守恒定律

实验七验证机械能守恒定律1.某同学用图示装置做“验证机械能守恒定律”的实验．(1)已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地的重力加速度g＝9.80m/s2，纸带上O点是打点计时器打下的第一个点，A、B、C、D是纸带连续打出的四个点(O和A之间还有一些点)，它们到O点的距离如图所示．则由图中可知，打点计时器打下计数点C时物体的速度为vC，甲同学处理数据过程如下，请帮他把所缺的数值补充完整．(结果均保留三位有效数字)①计算B、C、D等各点速度v及对应eq\f(v2,2)的值，如C点速度vC＝________及计算eq\f(v\o\al(2,C),2)的值．②计算O到B、C、D点的距离h与g的乘积，如O到C点的距离hC，则ghC＝________m2/s2.(2)甲同学认为若________成立，则能说明机械能守恒．但甲同学发现上式两边数值不完全相等，你认为原因可能是________________________________________________________________________________________________.(3)乙同学用公式v＝eq\r(2gh)计算各点速度，接下来处理数据的步骤与甲同学相同，你认为________(填“甲”或“乙”)同学的做法正确．2.(2023·海安期初质量监测)为了验证物体沿光滑斜面下滑的过程中机械能守恒，某学习小组用如图所示的气垫导轨装置(包括导轨、气源、光电门、滑块、遮光条、数字毫秒计)进行实验，在导轨上选择两个适当的位置A、B安装光电门Ⅰ、Ⅱ，并连接数字计时器．(1)该实验还必须使用的实验器材有：游标卡尺、________.(2)该实验过程中，不必要测量的物理量是________．A.遮光条的宽度dB.A、B之间的距离lC.滑块通过光电门Ⅰ、Ⅱ的时间Δt1、Δt2D.A、B点到水平桌面的高度h1、h2(3)在误差允许范围内，若滑块下滑过程中机械能守恒，则h1－h2＝________(用上述必要测量物理量的符号表示，已知重力加速度为g)．(4)若实验过程中光电门Ⅰ发生故障，该同学继续使用该装置完成实验：让滑块由静止释放，记录释放点到桌面的高度h、滑块通过光电门Ⅱ的时间Δt2，改变滑块释放位置获得多组数据，作出如图所示的eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,Δt2)))2－h图像，由该图像可以得出的实验结论是________________________________________________；该实验方案中产生误差的主要原因是____________________________．3.用如图甲所示的实验装置验证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．(取g＝10m/s2，结果保留两位有效数字)(1)在纸带上打下记数点5时的速度v＝________m/s.(2)在打点0～5过程中系统动能的增量ΔEk＝________J，系统势能的减小量ΔEp＝________J，由此得出的结论是____________________________________________________________________________________.(3)若某同学作出eq\f(1,2)v2－h图像如图丙所示，则当地的重力加速度g＝______m/s2.4.某同学利用图甲装置探究“系统的机械能守恒”，该系统由钩码与弹簧组成．实验步骤如下：甲乙丙(1)首先测量出遮光条的宽度d.a.测遮光条的宽度需要用图乙中的______(填“C”或“D”)．b.某同学用卡尺把遮光条夹紧后直接进行读数，如图丙所示，读数为________cm.c.上一步骤中该同学漏掉的操作是___________________________________________________________________________________________.(2)按图甲竖直悬挂好轻质弹簧，将轻质遮光条水平固定在弹簧下端，测出此时弹簧的长度x0；在铁架台上固定一个位置指针，标示出弹簧不挂钩码时遮光条下边缘的位置．(3)用轻质细线在弹簧下方挂上钩码，测量出平衡时弹簧的长度x，并按图甲所示将光电门的中心线调至与遮光条下边缘同一高度．(4)用手缓慢地将钩码向上托起，直至遮光条恰好回到弹簧原长标记指针的等高处(保持细线竖直)，将钩码由静止释放，记下遮光条经过光电门的时间Δt.(5)多次改变钩码个数，重复步骤(3)(4)，得到多组数据，作出(x－x0)－eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,Δt)))2图像如图丁所示．通过查找资料，得知弹簧的弹性势能表达式为Ep＝eq\f(1,2)kx′2(其中k为弹簧的劲度