机械能守恒定律二(A级)学生版

1、机械能守恒定律二考试要求内容基本要求略高要求较高要求重力做功与重力势能理解重力做功与重力势能变化的关系计算重力势能的大小功能关系、机械能守恒定律及其应用理解功能关系及机械能守恒定律运用功能关系及机械能守恒定律进行解题与电磁学等其他知识相结合，运用相关规律解题知识框架知识点1 机械能1定义：物体的动能和势能（重力势能和弹性势能）的总称为机械能2理解：（1）状态量：机械能可以表示物体或物体系统在某一状态下的机械运动的能量或做功本领的大小，机械能大的物体往往做功能力强，机械能是标量，单位是焦耳（2）相对性、系统性：机械能是相对的，参考系一定，零势面一定，物体或物体系的机械能才能确定，当存在重力势能、

2、弹性势能时机械能属于物体与地球及弹簧整体具有的（3）机械能的变化：，末状态的机械能减去初状态的机械能知识点2 机械能守恒定律1内容：在只有重力（或系统内弹力）做功的情形下，物体的重力势能（或弹性势性）和动能发生相互转化，但总的机械能保持不变2表达式：（要选零势能参考平面）或（不用选零势能参考平面）或（不用选零势能参考平面）3机械能守恒的条件及其含义：（1）条件：只有重力（或弹簧弹力）做功（2）含义：其一：只发生机械能内部的相互转化（即只发生动能、重力势能和弹性势能的相互转化），前提是只有重力或弹力做功其二：不发生机械能与其他形式能的相互转化，前提是其他力不做功（3）只有重力做功可作如下三层解释

3、：只受重力作用：例如在不考虑空气阻力的情况下的各种抛体运动，自由落体，竖直球平抛、斜抛等受其他力，但其他力不做功，只有重力做功除重力和弹力之外，还有其他力做功，但其他力做功总和为零，物体的机械能不变，但不守恒4机械能是否守恒的判断（1）用做功来判断：分析物体或物体系的受力情况（包括内力和外力），明确各力做功的情况，若对物体或系统只有重力或弹力做功，没有其他力做功，则机械能守恒；（2）用能量转化来判定：若物体系中只有动能和势能的相互转化而无机械能与其他形式的能的转化，则物体系机械能定恒；（3）对一些绳子突然绷紧，物体间碰撞等问题，机械能一般不守恒除非题目特别说明或暗示，完全非弹性碰撞过程机械能不

4、守恒5机械能守恒的理解机械能守恒的对象可以是某一物体，也可是某个物体系组成的系统（1）机械能守恒即为物体（系统）在初状态的总机械能等于末状态的总机械能（2）机械能守恒意味着在此过程中，物体（或系统）减少的势能等于增加的动能，反之亦然，即（3）若系统内只有两个物体，则减少的机械能等于增加的机械能，反之亦然，即6加深对机械能守恒定律的理解（1）机械能守恒定律是特殊条件下的能量守恒定律的具体体现（2）机械能守恒定律的推论：当外力做功或者系统内力做功不为零时，机械能虽然不守恒，但能量是守恒的，有部分机械能与其他能量发生转化根据机械能守恒定律，当重力以外的力不做功，物体（或系统）的机械能守恒，显然，当重

5、力以外的力做功不为零时，物体（或系统）的机械能要发生改变重力以外的力做正功，物体（或系统）的机械能增加，重力以外的力做负功，物体（或系统）的机械能减少，且重力以外的力做多少功，物体（或系统）的机械能就改变多少，即重力以外的力做功的过程，就是机械能和其他形式的能相互转化的过程在这一过程中，重力以外的力做的功是机械能改变的量度即（3）内力为滑动摩擦力时，为相对位移7应用机械能守恒定律应注意的问题（1）运用解题时，需要选零势面运用解题时，不必选零势面（2）解决动力学问题应注意运动条件、能量条件（3）注意物体或物体系在全过程机械能守恒还是某一阶段能守恒，以便正确运用守恒规律解题（4）除了重力、弹力做功

6、以外，还有其他内、外力做功，但做功的代数和为零，此时物体或物体系的机械能仍然守恒8功能关系的总结做功的过程是能量转化的过程，功是能量转化的量度在本章中，功和能关系有三种具体形式：（1）动能定理反映了合外力做的功和动能改变的关系，即合外力做功的过程，是物体的动能和其他形式的能量相互转化的过程，合外力所做的功，是物体动能变化的量度，即（2）重力做功的过程是重力势能和其他形式的能量相互转化的过程，重力做的功量度了重力势能的变化，即（3）重力以外的力做功的过程是机械能和其他形式的能量相互转化的过程，重力以外的力做的功量度了机械能的变化，即知识点3 机械能守恒定律的条件1系统：系统是指相互作用着的两个以

7、上物体的组合机械能是动能和势能（包括重力势能和弹性势能）的总称，而势能总是属于系统的，不是只属于单个物体的例如重力势能属于重物和地球组成的系统，弹性势能则属于弹性体组成的系统有时，习惯上把机械能说成是单个物体的，这是不严谨的，而且常常导致我们对机械能题无法做出正确的分析2内力和外力：首先要明确“内力”和“外力”都是指系统内的物体所受到的力其中系统内物体间的相互作用力叫做系统的内力，系统外的物体对系统内的物体的作用力叫做系统的外力内力中总有重力，但不一定有弹力和摩擦力3机械能的转化：是指重力势能、弹性势能和动能之间的转化内力中的重力做功时重力势能和动能相互转化；内力中的弹力做功，使弹性势能和动能

8、相互转化这样的功显然是不会使系统的机械能发生变化的4机械能守恒：是指我们所研究的系统的机械能重力势能、弹性势能、动能的总和保持不变机械能守恒是否守恒应从功和能两个角度进行判断功的角度：除内力中的重力和弹力做功外，不受其他内力或外力，若其他力所做功的代数和为零，系统的机械能守恒能的角度：除内力中的重力和弹力做功外，还有其他内力或外力做功，但无法确定这些力做功之和是否为零，但系统内的物体在相互作用过程中，只有动能和势能的相互转化，无其他能量参与，且系统没有和外界发生能的转化，则系统的机械能守恒知识点4 机械能守恒定律的表达式1初状态和末状态的机械能分别为，则，也可写成：2在机械能守恒的过程中，势能

9、的减少量为，动能的增加量为，则同理3若系统中除地球外还有两个物体A、B，则A减少的机械能等于B增加的机械能，即知识点5 机械能守恒定律的验证一、实验步骤1按图装置固定好计时器，并用导线将计时器接到电压合适的交流电源上（电火花计时器要接到220V交流电源上，电磁打点计时器要接到4V6V的交流低压电源上）2将纸带的一端用小夹子固定在重物上，使另一端穿过计时器的限位孔，用手竖直提着纸带，使重物静止在靠近计时器的地方3接通电源，松开纸带，让重物自由下落，计时器就在纸带上打下一系列小点4换几条纸带，重做上面的实验5从几条打上了点的纸带上挑选第一、二两点间的距离接近2mm且点迹清晰的纸带进行测量6在挑选出

10、的纸带上，先记下打第一个点的位置0（或A），再任意选取几个点1、2、3（或B、C、D）等，用刻度尺量出各点到0的距离h1、h2、h3等，如图所示7用公式vn=（hn+1-hn-1）/2T计算出各点对应的瞬时速度v1、v2、v3等8计算出各点对应的势能减少量mghn和动能的增加量1/2mvn2的值，进行比较，得出结论9实验结论： 在只有重力做功的情况下，物体的重力势能和动能可以相互转化，但机械能的总量保持不变 二、实验注意事项1计时器要竖直地架稳、放正架稳就是要牢固、稳定重物下落时它不振动；放正就是使上下两个限位孔在同一竖直平面内一条竖直线上与纸带运动方向相同，以减小纸带运动时与限位孔的摩擦（可

11、用手提住固定好重物的纸带上端，上下拉动纸带，寻找一个手感阻力最小的位置）2打点前的纸带必须平直，不要卷曲，否则纸带在下落时会卷到计时器的上边缘上，从而增大了阻力，导致实验误差过大3接通电源前，提纸带的手必须拿稳纸带，并使纸带保持竖直，然后接通电源，待计时器正常工作后，再松开纸带让重物下落，以保证第一个点迹是一个清晰的小点4对重物的要求：选用密度大、质量大些的物体，以减小运动中阻力的影响（使重力远大于阻力）5纸带的挑选：应挑选第一、二两点间的距离接近2mm且点迹清晰的纸带进行测量这是因为：本实验的前提是在重物做自由落体运动的情况下，通过研究重力势能的减少量与动能的增加量是否相等来验证机械能是否守

12、恒的，故应保证纸带（重物）是在打第一个点的瞬间开始下落计时器每隔0.02s打一次点，做自由落体运动的物体在最初0.02s内下落的距离h1=1/2gt2=1/2×9.8×0.022m=0.002m=2 mm，所以若纸带第一、二两点间的距离接近2mm，就意味着重物是在打第一个点时的瞬间开始下落的，从而满足本次实验的前提条件（打第一个点物体的初速度为零，开始做自由落体运动）6测量下落高度时，必须从起点O量起为了减小测量的相对误差，选取的计数点要离O点适当远些（纸带也不宜过长，其有效长度可在60cm80cm以内）7本实验并不需要知道重力势能减少量和动能增加量的具体数值，只要对mgh

13、与1/2mv2进行比较（实际上只要验证1/2v2=gh即可）以达到验证机械能守恒的目的，所以不必测出重物的质量8误差分析：（1）做好本实验的关键是尽量减小重物下落过程中的阻力，但阻力不可能完全消除本实验中，误差的主要来源是纸带摩擦和空气阻力由于重物及纸带在下落中要不断地克服阻力做功，因此物体动能的增加量必稍小于重力势能的减少量，这是系统误差减小系统误差的方法有选用密度大的实心重物，重物下落前纸带应保持竖直，选用电火花计时器等（2）由于测量长度会造成误差，属偶然误差，减少办法一是测距离都应从起点0量起，下落高度h适当大些（过小，h不易测准确；过大，阻力影响造成的误差大），二是多测几次取平均值例题

14、精讲【例1】 对一个系统，下面说法正确的是（ ）A受到合外力为零时，系统机械能守恒B系统受到除重力、弹力以外的力做功为零时，系统的机械能守恒C只有系统内部的重力、弹力做功时，系统机械能守恒D除重力、弹力以外的力只要对系统作用，系统的机械能不守恒【例2】 在下列物理过程中，机械能守恒的有（ ）A把一个物体竖直向上匀速提升的过程 B人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程C汽车关闭油门后沿水平公路向前滑行的过程D从高处竖直下落的物体落在竖直的弹簧上，压缩弹簧的过程，对弹簧，物体和地球这一系统【例3】 内壁光滑的环形凹槽半径为R，固定在竖直平面内，一根长度为R的轻杆一端固定有质量为m的小球甲，另一端固定有

15、质量为2m的小球乙，将两小球放入凹槽内，小球乙位于凹槽的最低点，如图所示，由静止释放后（ ）A下滑过程中甲球减少的机械能总是等于乙球增加的机械能B下滑过程中甲球减少的重力势能总是等于乙球增加的势能C甲球可沿凹槽下滑到槽的最低点D杆从右向左滑回时，乙球一定能回到凹槽的最低点【例4】 一个物体以一定的初速度竖直上抛，不计空气阻力，那么如图所示，表示物体的动能Ek随高度h变化的图象A、物体的重力势能Ep随速度v变化的图象B、物体的机械能E随高度h变化的图象C、物体的动能Ek随速度v的变化图象D，可能正确的是（ ）【例5】 游乐场中的一种滑梯如图所示，小朋友从轨道顶端由静止开始下滑，沿水平轨道滑动了一

16、段距离后停下来，则（ ）A下滑过程中支持力对小朋友做功B整个运动过程中小朋友的重力势能减少量等于产生的热量C整个运动过程中小朋友的机械能守恒D在水平面滑动过程中摩擦力对小朋友不做功【例6】 如图所示，质量为m的物块从A点由静止开始下落，加速度是，下落H到B点后与一轻弹簧接触，又下落h后到达最低点C，在由A运动到C的过程中，空气阻力恒定，则（ ）A物块机械能守恒 B物块和弹簧组成的系统机械能守恒C物块机械能减少D物块、弹簧和地球组成的系统机械能减少【例7】 一辆小车静止在光滑的水平面上，小车立柱上系一根长为L拴有小球的细绳，小球由和悬点在同一水平面处释放，如图所示，小球在摆动时，不计一切阻力，下

17、面说法中正确的是（ ）A小球的机械能守恒B小球的机械能不守恒C小球和小车的总机械能不守恒D小球和小车的总机械能守恒【例8】 如图所示装置中，木块与水平桌面间的接触面是光滑的，子弹沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短，则从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中（ ）A子弹与木块组成的系统机械能守恒B子弹与木块组成的系统机械能不守恒C子弹、木块和弹簧组成的系统机械能守恒D子弹、木块和弹簧组成的系统机械能不守恒【例9】 如图所示，水平传送带两端点A、B间的距离为L，传送带开始时处于静止状态把一个小物体放到右端的A点，某人用恒定的水平力F使小物体以速度v1匀速滑到左端的B点，拉力F所

18、做的功为W1、功率为P1，这一过程物体和传送带之间因摩擦而产生的热量为Q1随后让传送带以v2的速度匀速运动，此人仍然用相同的水平力恒定F拉物体，使它以相对传送带为v1的速度匀速从A滑行到B，这一过程中，拉力F所做的功为W2、功率为P2，物体和传送带之间因摩擦而产生的热量为Q2下列关系中正确的是（ ）ABv2Fv1AW1W2，P1P2，Q1Q2BW1W2，P1P2，Q1Q2CW1W2，P1P2，Q1Q2DW1W2，P1P2，Q1Q2【例10】 如图所示，A球用线悬挂且通过弹簧与B球相连，两球质量相等当两球都静止时，将悬线烧断，下列说法正确的是（ ）A线断瞬间，A球的加速度大于B球的加速度 B线段

19、后最初一段时间里，重力势能转化为动能和弹性势能 C在下落过程中，两小球和弹簧组成的系统机械能守恒 D线断后最初一段时间里，动能的增量大于重力势能的减少【例11】 如图，在光滑水平面上，物体静止，在上固定一个轻弹簧在物体以某一速度沿水平方向向右运动时，通过弹簧与物体发生作用，两物体质量相等，作用过程中，弹簧获得最大弹性势能为现将的质量加倍，再使物体通过弹簧与物体发生作用（作用前物体仍静止），作用过程中，弹簧获得最大弹性势能仍为，则在物体开始接触弹簧到弹簧具有最大弹性势能的过程中，第一次和第二次相比（ ）A物体的初动能之比为B物体的初动能之比为C物体损失的动能之比为D物体损失的动能之比为【例12】

20、 如图所示，质量为的物体以初速度沿水平面向左运动，起始点与轻弹簧端的距离为，物体与水平面间的动摩擦因数为，物体与弹簧相撞后，弹簧的最大压缩量为，则弹簧被压缩最短时，弹簧具有的弹簧势能为_【例13】 撑杆跳运动比赛中的几个画面，下列说法中正确的是（ ）A运动员过最高点时的速度为零B撑杆恢复形变时，其弹性势能全部转化为运动员的动能C运动员助跑阶段，身体中的化学能只转化为人的动能 D运动员在上升过程中对杆先做正功后做负功【例14】 如图所示，质量分别为m和2m的两个小球A和B，中间用轻质杆相连，在杆的中点O处有一固定转动轴，把杆置于水平位置后释放，在B球顺时针摆动到最低位置的过程中（）AB球的重力势

21、能减少，动能增加，B球和地球组成的系统机械能守恒BA球的重力势能增加，动能也增加，A球和地球组成的系统机械能不守恒 CA球、B球和地球组成的系统机械能守恒DA球、B球和地球组成的系统机械能不守恒【例15】 如图A、B两个物体质量均为m，由轻杆相连，光滑水平轴AO=L，BO=2L，使杆由水平位置静止释放，当B转至O点正下方时，速度为_，它对细杆的拉力为_【例16】 A、B两球用细线绕过半径为R的圆柱体静止在水平直径两端，两球质量为m1和m2，m1>m2，可看成质点当m2刚好到达圆柱体顶端时对圆柱体压力为0，求两球的质量比值为多少?【例17】 伽利略曾设计如图所示的一个实验，将摆球拉至M点放

22、开，摆球会达到同一水平高度上的N点如果在E或F处钉钉子，摆球将沿不同的圆弧达到同一高度的对应点；反过来，如果让摆球从这些点下落，它同样会达到原水平高度上的M点这个实验可以说明，物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面（或弧线）下滑时，其末速度的大小（ ）A只与斜面的倾角有关B只与斜面的长度有关C只与下滑的高度有关D只与物体的质量有关【例18】 某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒（气垫导轨底座已调水平）（1）如图乙所示，用游标卡尺测得遮光条的宽度d=_cm；实验时将滑块从图6所示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间t=1.2×10-2s

23、，则滑块经过光电门时的瞬时速度为_m/s在本次实验中还需要测量的物理量有：钩码的质量m、_和_（文字说明并用相应的字母表示）（2）本实验通过比较_和_在实验误差允许的范围内相等（用测量的物理量符号表示），从而验证了系统的机械能守恒【例19】 用如图实验装置验证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下图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所示已知m1=50g、m2=150g，则（g取10m/s2，结果保留两位有效数字）在纸带上打

24、下记数点5时的速度v=_m/s；在打点05过程中系统动能的增量EK=_J，系统势能的减少量EP=_J，由此得出的结论是_；若某同学作出图像如图，则当地的实际重力加速度g=_m/s226.40单位：cm038.4021.60123456m1m2 v2/2(m2/s2)h (m)1.205.820【例20】 如图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平回答下列问题为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有_A米尺 B秒表 C012V的直流电源 D012V的交流电源实验中误差产生的原因有：_，_（写出两个原因）【例21】 在利用重锤

25、下落验证机械能守恒定律的实验中：（1）下面叙述正确的是（ ）A选用的重锤的质量应当稍大一些；B必须选用点迹清晰，且第一、二两点间的距离接近2mm的纸带才行；C操作时应先通电再放释放纸带；D电磁打点计时器都应接在电压为46V的直流电源上（2）实验桌上有下列器材可供选用：铁架台，电磁打点计时器，复写纸，纸带，秒表，低压交流电源（带开关），导线，天平，刻度尺其中不必要的器材有_；缺少的器材是_【例22】 “验证机械能守恒定律”的实验可以采用如图所示的（甲）或（乙）方案来进行（1）比较这两种方案， （填“甲”或“乙”）方案好些 （2）如图是该实验中得到的一条纸带，测得每两个计数点间的距离如图中所示，已

26、知相邻两个计数点之间的时间间隔T0.1s物体运动的加速度a_；该纸带是采用_（填“甲”或“乙”）实验方案得到的【例23】 如图是用打点计时器打出的4条纸带A、B、C、D，某同学在每条纸带上取了连续的4个点，并用刻度尺测出了相邻两个点间距离其中一条纸带是用重锤的自由落体运动做“验证机械能守恒定律”实验时打出的，则该纸带是（所用交流电频率为50Hz，当地的重力加速度为9.791m/s2）_【例24】 某学习小组的同学利用如图所示装置验证动能定理，按如图所示组装好器材，在未装沙子的情况下释放小桶，滑块仍处于静止状态你若是小组中的一位成员，要完成该实验（1）你认为首先要进行的步骤是_；（2）实验时为了

27、保证“滑块受到的合力可认为与沙和沙桶的总重力大小基本相等”，沙和沙桶的总质量m与滑块的质量M应满足的关系是_；（3）实验时，让沙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（v1<v2）则本实验最终要验证的数学表达式为_（用题中的字母表示）【例25】 利用图示装置进行验证机械能守恒定律的试验时，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度和下落高度某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案A用刻度尺测出物体下落的高度，并测出下落时间，通过计算 出瞬时速度B用刻度尺测出物体下落的高度，并通过计算出

28、瞬时速度C根据做匀速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度，并通过计算出高度D用刻度尺测出物体下落的高度，根据做匀速直线运动时纸带上某点 的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度以上方案中只有一种正确，正确的是_（填入相应的字母）【例26】 某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒（1）实验前需要调整气垫导轨底座使之水平，利用现有器材如何判断导轨是否水平？_（2）实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间t，遮光条的宽度为d，则滑块经过光电门时的瞬时速度为_，在本次实验中

29、还需要测量的物理量有：钩码的质量m、_和_（文字说明并用相应的字母表示）（3）本实验通过比较_和_在实验误差允许的范围内相等（用测量的物理量符号表示），从而验证了系统的机械能守恒（当地重力加速度为g）【例27】 北京时间2010年4月14日7时49分，青海省玉树藏族自治州玉树县发生了7.1级地震若已知7.1级地震释放的能量相当于M（kg）三硝基甲苯（TNT）爆炸所产生的能量，三硝基甲苯的爆炸当量为n（J/kg），三峡水电站的总装机容量为P（W）若按总装机容量计算，这次地震释放的能量相当于三峡水电站多长时间的发电量（ ）A B C D【例28】 有以下物理现象：在平直公路上行驶的汽车制动后滑行一

30、段距离，最后停下；流星在夜空中坠落并发出明亮的光；降落伞在空中匀速下降；条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，线圈中产生感应电流在这些现象所包含的物理过程中，这些运动的物体具有的相同特征是（ ）A都有重力做功B物体都要克服阻力做功C都有动能转化为其他形式的能 D都有势能转化为其他形式的能【例29】 某人造地球卫星因受高空稀薄气体的作用，绕地球运转的轨道会慢慢改变，每次测量中卫星的运动可近似看做圆周运动，某次测量的卫星轨道半径为r1，后来变为r2，r2<r1，以Ek1、Ek2表示卫星在这两个轨道上的动能，T1、T2表示卫星在这两个轨道上绕地球运动的周期则（ ）AEk2<Ek，T1<

31、T2 BEk2<Ek1，T2>T1CEk2>Ek1，T2<T1 DEk2<Ek1，T2>T1【例30】 在“验证机械能守恒定律”的一次实验中，质量m=1kg的重物自由下落，在纸带上打出五系列的点，如上图所示（相邻记数点时间间隔为0.02s），那么：（1）纸带的_（用字母表示）端与重物相连；（2）打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=_；（3）从起点P到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量EP=_，此过程中物体动能的增加量Ek=_；（g取9.8m/s2）（4）通过计算，数值上EP_Ek（填“<”、“>”或“=”），这是因为_；（5）实验的结

32、论是_【例31】 用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点痕进行测量，即验证机械能守恒定律打点计时器纸带夹子重物（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：A按照图示的装置安装器件；B将打点计时器接到电源的“直流输出”上；C用天平测出重锤的质量；D释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带；E测量纸带上某些点间的距离；F根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是_（将其选项 对应的字母填在横线处）（2）利用这

33、个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值如图所示，根据打出的纸带，选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E，测出A距起始点O的距离为s0，点AC间的距离为s1，点CE间的距离为s2，使用交流电的频率为f，根据这些条件计算重锤下落的加速度a_As2s1BCDEs0O（3）在上述验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加，其原因主要是因为在重锤下落的过程中存在阻力作用，可以通过该实验装置测阻力的大小若已知当地重力加速度公认的较准确的值为g，还需要测量的物理量是_试用这些物理量和上图纸带上的数据符号表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小F_【例32】 （）将打点计

34、时器固定在斜面上某处，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下，如图所示是打出的纸带的一段当电源频率为50Hz时，每隔0.1s取一个计数点，它们是图中a、b、c、d、e、f等点，这段时间内加速度的平均值是_（取两位有效数字）若电源频率高于50Hz，但计算仍按50Hz计算，其加速度数值将_（填“偏大”、偏小或“相同”）（）为了求出小车在下滑过程中所受的阻力，除需要测出小车的质量m外，还需要测量的物理量是_，用测得的量及加速度a表示的阻力的计算式为f=_【例33】 如图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平.回答下列问题（1）为

35、完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有_（填入正确选项前的字母） A米尺 B秒表 C012V的直流电源 D012V的交流电源 （2）实验中误差产生的原因有_，_（写出两个原因）【例34】 在验证机械能守恒定律的实验中，质量m=1kg的重锤自由下落，在纸带上打出了一系列的点，如下图所示，相邻记数点时间间隔为0.02s，长度单位是cm，g取9.8m/s2求：（1）打点计时器打下记数点B时，物体的速度VB =_（保留两位有效数字）；oABC3.134.867.02（2）从点O到打下记数点B的过程中，物体重力势能的减小量EP =_，动能的增加量EK =_（保留两位有效数字）；（3）根据题中提供的条

36、件，可求出重锤实际下落的加速度a=_（保留两位有效数字）（4）即使在实验操作规范，数据测量及数据处理很准确的前提下，该实验测得的EP 也一定略大于EK ，这是实验存在系统误差的必然结果，试分析该系统误差产生的主要原因【例35】 某同学在实验室用如图所示的装置来研究牛顿第二定律和有关做功的问题（1）为了尽可能减少摩擦力的影响，计时器最好选用（填“电磁”或“电火花”）_式打点计时器，同时需要将长木板的右端垫高，直到在没有沙桶拖动下，小车拖动纸带穿过计时器时能_（2）在_条件下，可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力，在控制_不变的情况下，可以探究加速度与合力的关系（3）在此实验中，此同学先

37、接通计时器的电源，再放开纸带，如图是在m=100g，M=1kg情况下打出的一条纸带，O为起点，A、B、C为过程中的三个相邻的计数点，相邻的计数点之间有四个点没有标出，有关数据如图所示，其中hA=42.05cm，hB=51.55cm，hC=62.00cm则小车的加速度为a=_m/s2，打B点时小车的速度为VB=_ m/s（保留2位有效数字）（4）在此实验中，要验证沙和沙桶以及小车的系统机械能守恒实验数据应满足一个怎样的关系式_（用上题的符号表示，不要求计数结果）【例36】 一位同学“用自由落体运动验证机械能守恒定律”（1）现有下列器材可供选择：铁架台、电磁打点计时器及复写纸、纸带若干、220V交

38、流电源，4-6V低压交流电源、天平、秒表、导线、电键其中不必要的器材是：_；缺少的器材是_甲乙（2）根据纸带算出相关各点的速度v量出下落的距离h，以为纵轴，以h为横轴画出的图线应是图乙中的_，就证明机械能是守恒的【例37】 验证机械能守恒定律的实验中，打点计时器所接交流电频率为50Hz，当地重力加速度g=9.8m/s2实验选用重锤质量为0.1kg，从所打纸带中选择一条合适的纸带，此纸带第1、2点间的距离接近_纸带上连续的点A、B、C、D至第1个点O的距离如图所示，则重锤从O运动到C，重力势能减少_J（保留小数点后两位）重锤经过C时的速度为_m/s其动能增加_J（保留小数点后两位）单位：cm【例

39、38】 如图所示，光滑坡道顶端距水平面高度为h，质量为m的小物块从坡道顶端由静止滑下，进入水平面上的滑道时无机械能损失，为使制动，将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线M处的墙上，另一端恰位于滑道的末端O点已知在OM段，物块A与水平面间的动摩擦因数均为，其余各处的摩擦不计，重力加速度为g，求：（1）物块速度滑到O点时的速度大小；（2）弹簧为最大压缩量d时的弹性势能 （设弹簧处于原长时弹性势能为零）（3）若物块能够被弹回到坡道上，则它能够上升的最大高度是多少？【例39】 一个质量的小球系于轻质弹簧的一端，且套在光滑竖立的圆环上的B点，弹簧的上端固定于环的最高点A，环的半径，弹簧的原长，劲度系数为，如图所示若小球从图中所示位置B点由静止开始滑到最低点C时，弹簧的弹性势能取重力加速度，求：小球到C点时的速度的大小（弹簧处于原长时，弹性势能为零）【例40】 如图所示，劲度系数k=800N/m的轻弹簧两端各焊接着两个质量均为m =12kg的物体A、B，竖立静止在水平地面上现要加一竖直向上的力F在物体A上，使A开始向上做匀加速运动，经0.4s B刚要离开地面，设整个过程弹簧都