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大。 8.【答案】C
【点拨】重物减少的重力势能总是大于增加的动能,造成的原因是空气对重物的阻力和打点计时器对纸带的阻力;选用的重物质量的大小只能对减小实验误差;实验数据测量不准确,不会 是重物减少的重力势能总是大于增加的动能。 二、填空、实验题: 9.【答案】C;D
【点拨】本实验中重锤质量不需测量,当地重力加速度作为已知数值;可以通过纸带测量重锤下落的高度;利用平均速度等于中间时刻的瞬时速度计算得到与下落高度对应的重锤的瞬时速度。
10.【答案】E F I H,重锤、低压交流电源、毫米刻度尺、铁夹。
【点拨】本实验中质量可以在计算中约去,时间可以从计时器在纸带中打出的点中得到,打点计时器需要低压交流电源,低压交流电源本身有开关,不再需要电键。纸带测量需要刻度尺,重锤与纸带间的连接需要铁夹。 11.【答案】①③⑤②⑦④⑥ 【点拨】(略)
12.【答案】过坐标原点的直线;重力加速度g
【点拨】用自由下落的物体验证机械能守恒的关系为:gh=1212v,v与h成正比关系,
22所以12v-h图线应是过坐标原点的直线;斜率等于比例常数的数值,即表示当地的重力加2速度g值。
13.【答案】(1)斜面高度H,桌面到地面的高度h,O到P的距离s,小铁块B的质量m。(2)①用天平测出B的质量m;②如图所示安装实验器材,地面铺白纸、复写纸并用胶带粘牢;③用手按住斜面A,让B从斜面顶端由静止滑下,记录落地点P1;④重复③的步骤五次,找出平均落地点P;⑤用直尺测出图中的H,h,s;⑥实验结束,整理器材。(3)Wf=mgH-mgs/4h。 【点拨】(略,其它的方法也可) 三、计算题:
14.【答案】(1)1.91m;(2)1.89m;(3)略 【解析】(1)重力势能的减少量为:
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ΔEp减=mghOB=m×9.8×0.195=1.91m。
(2)B点是A、C的中间时刻点,重锤下落到B点时的瞬时速度等于A、C间的平均速度,为:
vB=hAC0.1555=m/s=1.944 m/s。 2?0.042T所以重锤从开始到下落到B点增加的动能为:
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ΔEk增=mvB=m(1.944)=1.89m。
22(3)从计算的数据得出,在实验误差允许的范围内重锤减少的重力势能等于其动能的增加,机械能守恒;重锤减少的重力势能略大于其增加的动能,原因:重锤在下落时要受到空气阻力和计时器对纸带的阻力。 15.【答案】(略)
【解析】根据匀变速直线运动某段时间的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度可分别求得2、5点的速度:
(2.8+3.2)?10-2v2=m/s=1.50 m/s
2′0.02(4.0+4.3)?10-2v5= m/s=2.08 m/s
2′0.022、5两点间距离对应着下落的高度,有:
h25=(3.2+3.6+4.0)m=1.08×10-1 m
所以,2、5两点间对应减少的重力势能为: ΔEp=mgh25=m×9.8×1.08×10 J=m×1.06 J 2、5两点间对应增加的动能为: ΔEk=-1
111mv52-mv22=m(2.082-1.502)=m×1.03 J 222比较可得,ΔEp和ΔEk近似相等,重锤减少的势能近似等于重锤增加的动能,械能守恒定律成立。
【总结】机械能守恒的物理过程,在任何时刻(状态)机械能均守恒,由此只要任取两点对应的中间过程,都可以来验证机械能守恒定律,纸带部分破坏,不影响取点,进而仍可来验证机械能守恒定律。
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