第四章 第六节　验证机械能守恒定律（课件 学案 练习，共3份）粤教版（2019）必修 第二册

第六节　验证机械能守恒定律 (分值：60分) 温馨提示：此系列题卡，非选择题每空2分，分值不同题空另行标注 1.(12分)某同学用图(a)所示的实验装置“验证机械能守恒定律”，图(b)是用“8 V　50 Hz”的打点计时器打出的一条纸带，O点为重锤下落的起点，选取的计数点A、B、C、D到O点的距离在图中已标出，重力加速度g取9.8 m/s2，重锤的质量为1 kg(计算结果均保留2位有效数字)。 (a) (b) (1)下列做法正确的有_____。 A.必须称出重锤和夹子的质量 B.图中两限位孔必须在同一竖直线上 C.将连着重锤的纸带穿过限位孔，用手提住，且让手尽量靠近打点计时器 D.实验时，先放开纸带，再接通打点计时器的电源 E.处理数据时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置 (2)打点计时器打下B点时，重锤下落的速度vB＝_____m/s，重锤的动能EkB＝_____J。 (3)从起点O到打下B点过程中，重锤的重力势能的减少量为_____J。 (4)从起点O到打下B点过程中，根据(2)、(3)的计算，在误差允许的范围内，你得到的结论是_____ _____。 (c) (5)如图(c)是根据某次实验数据绘出的－h图像，图线不过坐标原点的原因是_____ _____。 2.(6分)为了验证矩形线框自由下落过程中上、下边经过光电门时机械能是否守恒，使用了如图所示的实验装置。已知矩形线框用直径为d的圆柱形材料做成，用刻度尺测出矩形线框上、下边之间的距离L。某次实验中矩形线框下边和上边先后经过光电门的挡光时间分别为Δt1和Δt2。 (1)通过实验可测出下、上边通过光电门的速度v1和v2，分别为v1＝_____，v2＝_____。 (2)如果满足关系式_____ (请用测量的物理量和已知量来表示，重力加速度为g)，则自由下落过程中线框的机械能守恒。 3.(10分)现利用如图所示装置“验证机械能守恒定律”。图中AB是固定的光滑斜面，斜面的倾角为30°，1和2是固定在斜面上适当位置的两个光电门，与它们连接的光电计时器都没有画出。让滑块从斜面的顶端滑下，光电门1、2各自连接的光电计时器显示的挡光时间分别为5.00×10－2 s、2.00×10－2 s。已知滑块质量为2.00 kg，滑块沿斜面方向的长度为5.00 cm，光电门1和2之间的距离为0.54 m，g取9.80 m/s2，取滑块经过光电门时的速度为其平均速度(结果均保留3位有效数字)。 (1)滑块通过光电门1时的速度v1＝_____ m/s，通过光电门2时的速度v2＝_____ m/s。 (2)滑块通过光电门1、2之间的动能增加量为_____ J，重力势能的减少量为_____ J。 (3)实验可以得出的结论：_____。 4.(12分)如图所示，某同学利用竖直上抛小球的频闪照片“验证机械能守恒定律”。频闪仪每隔0.05 s闪光一次，用毫米刻度尺测得相邻两个时刻小球上升的高度分别为h1＝26.3 cm，h2＝23.68 cm，h3＝21.16 cm，h4＝18.66 cm，h5＝16.04 cm，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表所示(当地重力加速度g＝9.80 m/s2，小球质量m＝0.10 kg)： 时刻 t2 t3 t4 t5 速度(m/s) 4.48 3.98 3.47 (1)上面测量高度的五个数据中不符合有效数字读数要求的是_____(1分)段，应记作_____ cm(1分)。 (2)由频闪照片上的数据计算t2时刻小球的速度v2＝_____ m/s(计算结果保留3位有效数字)。 (3)从t2到t5时间内，重力势能增量ΔEp＝_____ J，动能减少量ΔEk＝_____ J(计算结果均保留3位有效数字)。 (4)在误差允许的范围内，若ΔEp与ΔEk近似相等，从而验证了机械能守恒定律。由上述计算所得ΔEp_____ΔEk(选填“>”“<”或“＝”)，造成这种结果的主要原因是_____ _____。 5.(8分)小刚同学用如图所示的实验装置“验证机械能守恒定律”，他进行如下操作： ①用天平测出小球的质量为0.50 kg； ②用游标卡尺测出小球的直径为10.0 mm； ③电磁铁先通电，将小球吸在其下端； ④用刻度尺测出小球球心到光电门的距离为82.05 cm； ⑤电磁铁断电 ... ...