实验：验证机械能守恒定律 (解析)

第页8.5实验：验证机械能守恒定律姓名：__________班级：__________考号：__________1.(1)D(2)mghB(3)C(4)该同学先释放纸带之后才接通了打点计时器的电源或打第一个点时重物下落的速度不为0

【解析】(1)为了减小空气阻力的影响，重物应选用质量大、密度大的小球，则最优选择为质量为200g的铁球。故选D。(2)打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量为，Δ根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则重物在B点的速度大小为，vB=hC−h(3)使用该公式计算可以得出速度大小从而求出动能变化量，但这默认了机械能是守恒的，重力势能变化大小等于动能变化大小，故AB错误；实验中重力势能的减少量大于动能的增加量，原因为空气阻力和摩擦阻力的影响，故C正确；没有采用多次实验取平均值的方法会导致偶然误差较大，不会使大多数实验结果相同，故D错误。故选C。(4)图线不过原点，说明开始时物体已经具有速度，因此该同学先释放纸带之后才接通了打点计时器的电源或打第一个点时重物下落的速度不为0。2.(1)B；(2)dt1；(3)1，2ghd2

【解析】(1)根据动能定理有mgh=12mv22(2)由于小球通过光电门的时间极短，且小球本身体积较小，用小球通过光电门的平均速度代替瞬时速度，即小球通过光电门1的速度v1(3)由根据动能定理可得mgh=12mdt223.(1)dΔt小A；(2)mgh＝12(m＋2M)dΔt2；(3)D

【解析】(1)根据步骤c中，则可得系统的末速度为v=dΔt(2)系统重力势能的减小量ΔEp=mgh，系统动能的增加量为ΔE(3)绳子、滑轮并非轻质而有一定质量，会导致系统重力势能减小量大于系统动能增加量，A错误，不符合题意；轮与绳子之间产生滑动摩擦，会导致系统重力势能减小量大于系统动能增加量，B错误，不符合题意；计算重力势能错误地将g的数值取做10m/s2，会导致系统重力势能减小量大于系统动能增加量，C错误，不符合题意；挂物块C时不慎使B具有向上的初速度，使得BC下落的高度比静止时下落的高度更高，则A通过光电门的速度更大，故会导致系统重力势能减小量小于系统动能增加量，D正确，符合题意。故选D。4.(1)增加(2)dΔtd22h(Δt)2(3)2.0

【解析】(1)该实验中A及砝码的总质量必须大于B及其中砝码的总质量才能完成实验，A从静止下落过程中做加速运动，B同样做加速运动，且二者加速度大小及速度大小始终相同，对(2)因A挡住光的时间极短，由平均速度代替A到达F处的瞬时速度，可得，v=对A根据速度与位移的关系有，v2=2ah(3)对A、B及砝码组成的系统整体由牛顿第二定律有，(mA+m)g−(mB+m05.(1)m＋Md22t2mgL－MgLsinθ(2)9.6

【解析】(1)由题意，滑块经过点B时速度为故小球和滑块组成的系统的动能增加量为：ΔEk＝12(m＋M)d2t系统的重力势能减少量为：ΔEp＝mgL－MgLsinθ(2)m和M组成的系统机械能守恒，有：mgL－MgLsinθ＝12(m＋M)v整理得：v2＝2mg－2Mgsin结合v2－L图像可得：2mg－2Mgsinθ得：g≈9.6m/s2.6.(1)不需要；(2)mgL，mgL=12(M+m)d2t2；(3)a(M+m)d2（2）滑块由静止释放至光电门的过程，系统的重力势能减少了ΔEp=mgL，根据极短时间的平均速度等于瞬时速度，滑块通过光电门时速度大小为v=dt，系统动能增加了（3）由（2）可知系统机械能守恒成立的表达式是mgL=12(M+m)d2t7.(1)B(2)3mg－2mgsinθ(3)多次测量取平均值(其他答案合理即可)

【解析】(1)小球沿轨道下滑过程中，只有重力做功，重力势能转化为小球的动能，根据机械能守恒定律得mgR(1－sin

θ)＝12mv2在轨道最低位置处，根据牛顿第二定律得F－mg＝mv2联立①②式可得mgR(1－sin

θ)＝12R(F－mg整理得mg(1－sin

θ)＝12

(F－mg由上式可知，要验证小球沿轨道下滑过程中机械能是否守恒，实验中还必须测量小球的质量m，故B项正确，A、C、D三项错误．(2)由(1)问中③式可得F＝3mg－2mgsinθ.(3)为提高实验精确度，可以多次测量取平均值，或者是减小空气阻力的影响(减小小球体积或增大其密度等)．8.(1)ABC(2)x