實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的例題解析

1、1下列關(guān)于“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)誤差的說(shuō)法中，正確的是()A重物質(zhì)量的稱量不準(zhǔn)會(huì)造成較大誤差B重物質(zhì)量選用得大些，有利于減小誤差C重物質(zhì)量選用得較小些，有利于減小誤差D紙帶下落和打點(diǎn)不同步不會(huì)影響實(shí)驗(yàn)解析：驗(yàn)證機(jī)械能守恒，即驗(yàn)證減少的重力勢(shì)能是否等于增加的動(dòng)能即mgh＝mv2，其12中質(zhì)量可以約去，沒(méi)必要測(cè)量重物質(zhì)量，A不正確。當(dāng)重物質(zhì)量大一些時(shí)，空氣阻力可以忽略，B正確，C錯(cuò)誤。紙帶先下落而后打點(diǎn)，此時(shí)，紙帶上最初兩點(diǎn)的點(diǎn)跡

2、間隔較正常時(shí)略大，用此紙帶進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，其結(jié)果是重物在打第一個(gè)點(diǎn)時(shí)就有了初動(dòng)能，因此重物動(dòng)能的增加量比重物重力勢(shì)能的減少量大，D錯(cuò)誤。答案：B2有4條用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(所用交流電頻率為50Hz)打出的紙帶A、B、C、D，其中一條是做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)時(shí)打出的。為找出該紙帶，某同學(xué)在每條紙帶上取了點(diǎn)跡清晰的、連續(xù)的4個(gè)點(diǎn)，用刻度尺測(cè)出相鄰兩個(gè)點(diǎn)間距離依次為s1、s2、s3。請(qǐng)你根據(jù)下列s1、s2、s3的測(cè)量結(jié)果確定該紙帶為(已知當(dāng)?shù)氐?/p>

3、重力加速度為9.791ms2)()A61.0mm65.8mm70.7mmB41.2mm45.1mm53.0mmC49.6mm53.5mm57.3mmD60.5mm61.0mm60.6mm解析：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律采用重錘的自由落體運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)，所以相鄰的0.02s內(nèi)的位移增加量為Δs＝gT2＝9.7910.022mm≈3.9mm，只有C符合要求。故選C。答案：C3.某同學(xué)利用豎直上拋小球的頻閃照片驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。頻閃儀每隔0.05s閃光一

4、次，圖實(shí)－7－11中所標(biāo)數(shù)據(jù)為實(shí)際距離，該同學(xué)通過(guò)計(jì)算得到不同時(shí)刻的速度如下表(當(dāng)?shù)刂亓铀俣热?0ms2，小球質(zhì)量m＝0.2kg，結(jié)果保留三位有效數(shù)字)：時(shí)刻t2t3t4t5速度(ms)5.595.084.58(1)由頻閃照片上的數(shù)據(jù)計(jì)算t5時(shí)刻小球的速度v5＝________ms。(2)從t2到t5時(shí)間內(nèi)，重力勢(shì)能增加量ΔEp＝________J，動(dòng)能減小量ΔEk＝________J。圖實(shí)－7－11(3)在誤差允許的范圍內(nèi)，若ΔEp

5、與ΔEk近似相等，從而驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。由上圖線分別是乙、丙、甲。(2)由實(shí)驗(yàn)結(jié)果知：在誤差允許的范圍內(nèi)，在只有重力做功的情況下，小球的機(jī)械能守恒。答案：(1)乙、丙、甲(2)在誤差允許的范圍內(nèi)，在只有重力做功的情況下，小球的機(jī)械能守恒5某研究性學(xué)習(xí)小組在做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝9.80ms2。測(cè)得所用重物的質(zhì)量為1.00kg。(1)下面敘述中正確的是____

6、____。A應(yīng)該用天平稱出重物的質(zhì)量B可選用點(diǎn)跡清晰，第一、二兩點(diǎn)間的距離接近2mm的紙帶來(lái)處理數(shù)據(jù)C操作時(shí)應(yīng)先松開(kāi)紙帶再通電D打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接在電壓為4～6V的交流電源上(2)實(shí)驗(yàn)中甲、乙、丙三學(xué)生分別用同一裝置得到三條點(diǎn)跡清晰的紙帶，量出各紙帶上第一、二兩點(diǎn)間的距離分別為0.18cm、0.19cm、0.25cm，則可肯定________同學(xué)在操作上有錯(cuò)誤，錯(cuò)誤是________。若按實(shí)驗(yàn)要求正確地選出紙帶進(jìn)行測(cè)量，量得連續(xù)三點(diǎn)A、B、

7、C到第一個(gè)點(diǎn)O間的距離分別為15.55cm、19.20cm和23.23cm。則當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)B時(shí)重物的瞬時(shí)速度v＝________ms；重物由O到B過(guò)程中，重力勢(shì)能減少了________J，動(dòng)能增加了________J(保留3位有效數(shù)字)，根據(jù)所測(cè)量的數(shù)據(jù)，還可以求出重物實(shí)際下落的加速度為_(kāi)_______ms2，則重物在下落的過(guò)程中所受到的阻力為_(kāi)_______N。解析：(1)本實(shí)驗(yàn)中只需驗(yàn)證gh與的關(guān)系，不需要測(cè)重物質(zhì)量，操作時(shí)應(yīng)先

8、接通電源v22再松開(kāi)紙帶，可選用點(diǎn)跡清晰，第一、二兩點(diǎn)間的距離接近2mm的紙帶來(lái)處理數(shù)據(jù)，A、C錯(cuò)，B、D對(duì)。(2)實(shí)驗(yàn)中理想的紙帶應(yīng)是點(diǎn)跡清晰，第一、二兩點(diǎn)間的距離略小于2mm的紙帶，所以丙錯(cuò)誤，錯(cuò)誤在于操作中先松開(kāi)了紙帶，再接通了電源，致使紙帶上第一、二兩點(diǎn)間間距增大。利用公式vn＝可計(jì)算出打點(diǎn)B時(shí)重物的瞬時(shí)速度為1.92ms。重物由Ohn＋1－h(huán)n－12T到B過(guò)程中，重力勢(shì)能減少了ΔEp＝mgh＝1.009.819.2010－2J