－粤教版必修2 4.5 验证机械能守恒定律 作业.doc

4.5 验证机械能守恒定律 作业1(多选题)在探究功与物体速度变化的关系的实验中，某同学在一次实验中得到一条如图所示的纸带，这条纸带上的点两端较密，中间稀疏，出现这种情况的原因可能是()a电的频率不稳定b木板倾斜的程度太大c没有使木板倾斜或倾斜角太小d小车受到的阻力较大解析：出现上述情况的原因是小车先加速再减速，说明开始时橡皮筋的弹力大于摩擦力，随后又小于摩擦力，因此没有完全平衡摩擦力答案：cd2有4条用打点计时器(所用交流电频率为50 hz)打出的纸带a、b、c、d，其中一条是做“验证机械能守恒定律”实验时打出的为找出该纸带，某同学在每条纸带上取了点迹清晰的、连续的4个点，用刻度尺测出相邻两个点间距离依次为x1、x2、x3.请你根据下列x1、x2、x3的测量结果确定该纸带为(已知当地的重力加速度为9.791 m/s2)()a61.0 mm65.8 mm70.7 mm b41.2 mm45.1 mm53.0 mmc49.6 mm53.5 mm57.3 mm d60.5 mm61.0 mm60.6 mm解析：验证机械能守恒采用重锤的自由落体运动实现，所以相邻0.02 s内的位移增加量为xgt29.7910.022 m3.9 mm.答案：c3某同学利用打点计时器、已知质量为m的滑块、可调节高度的斜面、直尺等仪器进行“探究动能定理”的实验，如图所示，他首先将打点计时器固定在斜面的上端，并将滑块与纸带相连，让纸带穿过打点计时器，接通低压交流电(已知其频率为f)后释放滑块，打点计时器在纸带上打下一系列点回答下列问题：(用已知字母表示)(1)写出影响滑块动能变化的主要因素_(2)该实验探究中为了求合外力，应先求出滑块与斜面的动摩擦因数该同学通过多次调节斜面的高度，得到一条打点间距均匀的纸带，如图203所示，此时相对应的斜面长为l、斜面高为h.由此可求出滑块与斜面的动摩擦因数为_.(3)保持斜面长度不变，升高斜面高度到h(hh)，该同学在实验中得到一条打点清晰的纸带，如图所示，用直尺测出x1、x2、x3，对a、b两点研究：此时滑块在a、b两点的速度大小为：va_，vb_.(4)该同学对ab段进行研究，根据记录的数据计算合外力对滑块做的功w，滑块动能的变化量ek，在误差允许的范围内wek.解析：(1)由滑块在斜面上运动可知，影响滑块动能变化的是合外力的功，即重力做功和摩擦力做功(2)由题图可知滑块在斜面上做匀速直线运动，则有：mgsinmgcos(为斜面的倾角)，可得tan.(3)由运动学公式得a点的瞬时速度是vaf，b点的瞬时速度是vbf.答案：(1)重力做功、摩擦力做功(2) (3)ff4某探究学习小组的同学欲以图装置中的滑块为对象验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电、导线、复写纸、纸带、小木块、细砂、垫块当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小砂桶时，释放小桶，滑块处于静止状态若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则： (1)你认为还需要的实验器材有_、_.(两个)(2)实验时为了保证滑块(质量为m)受到的合力与砂和砂桶的总重力大小基本相等，砂和砂桶的总质量m应满足的实验条件是_，实验时首先要做的步骤是_(3)在(2)的基础上，某同学用天平称量滑块的质量m.往砂桶中装入适量的细砂，用天平称出此时砂和砂桶的总质量m.让砂桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距l和这两点的速度大小v1与v2(v1v2)则对滑块，本实验最终要验证的数学表达式为_(用题中的字母表示)(4)要探究滑块与砂及砂桶组成的系统机械能是否守恒，如果实验时所用滑块质量为m，砂及砂桶总质量为m，让砂桶带动滑块在水平气垫导轨上加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距l和这两点的速度大小v1与v2(v1m2)，1、2是两个光电门用此装置验证机械能守恒定律 (1)实验中除了记录物块b通过两光电门时的速度v1、v2外，还需要测量的物理量是_(2)用已知量和测量量写出验证机械能守恒的表达式_解析：a、b运动过程中，若系统的机械能守恒，则有m1ghm2gh(m1m2)(vv)，所以除了记录物体b通过两