在验证机械能守恒定律的实验中(1)实验室中备有下述器材:A铁架台、B打点计时器、C天平、D弹簧秤、E纸带、F带夹子的重物

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  • 解题思路:(1)依据验证机械能守恒的原理,可知实验需要测量的物理量,则可进一步知道实验所需要的器材.

    (2)该实验用不到物体的质量;

    释放纸带的时候应让纸带尽量竖直;

    (3)依据平均速度等于中间时刻的瞬时速度,可得B点的速度,进而可知动能;

    由重力势能表达式可得从开始下落到B点的过程中,重物的重力势能减少量;

    在误差范围内机械能守恒.

    (1)该实验要让纸带竖直下落,故要有铁架台;基础器材室打点计时器,纸带,带夹子的重物;由于不需要质量,也不需要知道力,故不需要天平和弹簧秤;该实验不需要测时间,故不用秒表;最终需要测得纸带点的间距,来计算重力势能变化,故需要刻度尺,可知需要的器材为:ABEFG.

    (2)该实验用不到物体的质量,故①是多余的;

    释放纸带的时候应让纸带尽量竖直以减小摩擦力,故手应尽量远离打点计时器.

    (3)B点的速度为:vB=

    OC−OA

    T=

    0.260−0.180

    2×0.02m/s=2.0m/s;

    动能为:Ek=

    1

    2mvB2=

    1

    2×1×22=2.00;

    重物的重力势能减少量为:

    故答案为:Ep=mg

    .

    OB=1×9.8×0.215=2.06J;

    在误差范围内,重物的重力势能减少与动能增加量相等,所以机械能守恒.

    (1)ABEFG;

    (2)①;②;让手尽量远离打点计时器;

    (3)2.00J;2.06;J

    在误差范围内,重物的重力势能减少与动能增加量相等,所以机械能守恒.

    点评:

    本题考点: 验证机械能守恒定律.

    考点点评: 要记好试验器材,必须结合试验的原理和试验的器材图才能记忆牢固,单纯的记忆试验器材容易遗漏;凡是涉及纸带问题的,基本都离不开求一个点的速度,一般的方法是用“平均速度等于中间时刻的瞬时速度”.

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