《实验:验证机械能守恒定律》课时作业

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约2230字。
  25 实验:验证机械能守恒定律
  1.本实验中,除铁架台、夹子、低压交流电源、纸带和重物外,还需选用的仪器是(  )
  A.秒表 B.刻度尺
  C.天平 D.打点计时器
  2.在“验证机械能守恒定律”的实验中
  (1)不需测量或计算的物理量是(  )
  A.下落高度 B.瞬时速度
  C.重物质量 D.时间
  (2)由于打点计时器两限位孔不在同一竖直线上,使纸带通过时受到了较大的阻力,这样会导致实验结果mgh________12mv2(选填“>”或“<”).
  3.在一次验证机械能守恒定律实验中,质量m=1 kg 的重物自由下落,在纸带上打出一系列的点,如图1所示(打点间隔为0.02 s),单位cm.那么
  图1
  (1)纸带的________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O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是ΔEp=________.此过程中物体动能的增加量ΔEk=________(g取9.8 m/s2);
  (4)通过计算,数值上ΔEp________ΔEk(填“>”、“=”或“<”),这是因为
  ________________________________________________________________________
  ________________________________________________________________________;
  (5)实验的结论是
  _______________________________________________________________________
  ________________________________________________________________________
  ________________________________________________________________________.
  4.在验证机械能守恒定律的实验中,已知打点计时器打点间隔为T,某一组同学得到了一条如图2所示的纸带,在填写实验报告时甲、乙两个同学选择了不同的数据处理方法:
  图2
  甲同学测出了C点到第一点O的距离hOC,利用v2C=2ghOC计算得到了C点的速度,然后验证mghOC与12mv2C相等.
  乙同学测出了A、B、C、D各点到第一点O的距离hA、hB、hC、hD,利用vB=hC-hA2T、vC=hD-hB2T计算B、C点的速度,然后验证了mg(hC-hB)与12mv2C-12mv2B是否相等.
  请你对甲乙两位同学的做法逐一分析,不合理之处提出完善办法.
  5.在用自由落体法验证机械能守恒定律的实验中,得到如图3所示的一条纸带.起始点O到A、B、C、D、E各点的距离分别为hA、hB、hC、hD、hE.如果重物的质量为m,打点计时器所用电源的频率为f,则在打B、D两点时,重物的速度vB=________,vD=________.如果选择起始点的位置为零势能参考点,则在打B、D两点时重物的机械能EB=________,ED=________,若EB________ED,则说明重物在下落过程中机械能守恒.
  图3
  6.在“验证机械能守恒定律”的实验中,利用重物拖着纸带自由下落通过打点计时器并打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量分析,即可验证机械能守恒定律.
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