内容正文:
第六部分:机械能守恒定律
三、实验:验证机械能守恒定律
一、实验原理与操作
例1.用如图实甲所示的装置“验证机械能守恒定律”。
(1)下列物理量需要测量的是________,通过计算得到的是________(填写代号)。
A.重锤质量 B.重力加速度
C.重锤下落的高度 D.与下落高度对应的重锤的瞬时速度
(2)设重锤质量为m、打点计时器的打点周期为T、重力加速度为g。图乙是实验得到的一条纸带,A、B、C、D、E为相邻的连续点。根据测得的s1、s2、s3、s4写出重锤由B点到D点势能减少量的表达式________,动能增加量的表达式________。
二、数据处理与误差分析
例2.“验证机械能守恒定律”的实验装置如图实64所示采用重物自由下落的方法:
(1)已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz,当地的重力加速度g=9.80 m/s2,所用重物的质量为200 g。实验中选取一条符合实验要求的纸带如图实65所示,O为纸带下落的起始点,A、B、C为纸带上选取的三个连续点。
计算B点瞬时速度时,甲同学用vB2=2gxOB,乙同学用vB=,其中所选方法正确的是________(选填“甲”或“乙”)同学;根据以上数据,可知重物由O运动到B点时动能的增加量等于________ J,重力势能减少量等于________ J(计算结果均保留3位有效数字)。
(2)实验中,发现重物减少的势能总是大于重物增加的动能,造成这种现象的主要原因是
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对应练习
1.某课外活动小组用竖直上抛运动验证机械能守恒定律.
(1)图乙所示弹射装置将小球竖直向上抛出,先后通过光电门A、B,计时装置测出小球通过A的时间为2.55×10-3 s,小球通过B的时间为5.15×10-3 s,由此可知小球通过光电门A、B时的速度分别为vA、vB,其中vA= m/s(保留两位有效数字).
(2)用刻度尺测出光电门A、B间的距离h,已知当地的重力加速度为g,只需比较 和 是否相等,就可以验证机械能是否守恒(用题目中给出的物理量符号表示).
2.利用如图装置做“验证机械能守恒定律