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机械能 第五章 实验六验证机械能守恒定律 栏 目 导 航 一 实验目的验证机械能守恒定律 二 实验原理通过实验 求出做自由落体运动物体的重力势能的减少量和相应过程动能的增加量 若二者相等 说明机械能守恒 从而验证机械能守恒定律 三 实验器材打点计时器 电源 纸带 复写纸 重物 刻度尺 铁架台 附夹子 导线两根 四 实验步骤1 安装仪器2 将纸带固定在重物上 让纸带穿过打点计时器限位孔3 用手提着纸带 让重物靠近打点计时器并处于静止状态下 然后接通电源 松开纸带 让重物自由落下 纸带上打下一系列小点4 从几条打下点的纸带中挑选出点迹清楚的纸带进行测量5 在起始点标上0 在以后各点依次标上1 2 3 用刻度尺测出对应下落高度h1 h2 h3 2018 重庆市一中月考 1 关于 验证机械能守恒定律 的实验中 以下说法中正确的是 a 实验时需要称出重物的质量b 实验中摩擦是不可避免的 因此纸带越短越好 因为纸带越短 克服摩擦做的功就少 误差就小c 纸带上打下的第1 2点间距超过2mm 则无论怎样处理数据 实验误差都会很大d 实验处理数据时 可直接利用打下的实际点迹 而不必采用 计数点 的方法 2 若正确的操作完成实验 正确的选出纸带进行测量 量得连续三点a b c到第一个点o的距离如下图所示 相邻计数点时间间隔为0 02s 当地重力加速度的值为9 8m s2 那么 结果均保留两位有效数字 纸带的 端与重物相连 打下计数点b时 重物的速度vb m s 在从起点o到打下计数点b的过程中 测得重物重力势能的减少量 ep略大于动能的增加量 ek 这是因为 答案 1 d 2 左 0 98 存在阻力做功 2016 全国新课标卷 某同学用图 a 所示的实验装置验证机械能守恒定律 其中打点计时器的电源为交流电源 可以使用的频率有20hz 30hz和40hz 打出纸带的一部分如图 b 所示 图 a 图 b 该同学在实验中没有记录交流电的频率f 需要用实验数据和其他题给条件进行推算 1 若从打出的纸带可判定重物匀加速下落 利用f和图 b 中给出的物理量可以写出 在打点计时器打出b点时 重物下落的速度大小为 打出c点时重物下落的速度大小为 重物下落的加速度大小为 2 已测得s1 8 89cm s2 9 50cm s3 10 10cm 当重力加速度大小为9 80m s2 实验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1 由此推算出f为 hz 视角1实验器材 装置的改进 视角2速度测量方法的改进由光电门计算速度替代测量纸带上各点速度视角3实验方案的改进利用自由落体运动的闪光照片验证机械能守恒定律 1 ep mgh计算钢球重力势能变化的大小 式中钢球下落高度h应测量释放时的钢球球心到 之间的竖直距离 a 钢球在a点时的顶端b 钢球在a点时的球心c 钢球在a点时的底端 3 下表为该同学的实验结果 他发现表中的 ep与 ek之间存在差异 认为这是由于空气阻力造成的 你是否同意他的观点 请说明
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