2020-2021学年高中物理对点练习：7.9-实验：验证机械能守恒定律(人教版必修2).docx

9 试验：验证机械能守恒定律

1．在做“验证机械能守恒定律”的试验时，以下说法中正确的是 (　　)
A．选用重锤时，密度大体积小的比密度小体积大的好
B．选用重锤时，密度小体积大的比密度大体积小的好
C．选用的重锤肯定要测其质量
D．重锤的质量大小与试验精确     性无关
答案　A
解析　验证机械能守恒定律试验中，由于重物要克服空气阻力做功，从而产生系统误差，选用密度大体积小的重锤能减小空气阻力的影响，从而减小误差，A正确，B、D错误；因验证量中都含有质量，故不用测重锤的质量，C错误．
2．某同学利用如图7－9－5甲所示的试验装置来验证机械能守恒定律．

图7－9－5
(1)该同学开头试验时情形如图甲所示，接通电源释放纸带．请指出该同学在试验操作中存在的两处明显错误或不当的地方：
①____________________；②___________________________________.
(2)该同学经修改错误并正确操作，让质量为1 kg的重锤下落，通过打点计时器在纸带上记录运动过程，打点计时器所接电源为频率是50 Hz的交变电源，纸带打点如图乙所示．
纸带上O点为重锤自由下落时的打点起点(O、A间有点未画出)，选取的计数点A、B、C、D依次间隔一个点(图中未画出)，各计数点与O点距离如图乙所示，单位为mm，重力加速度为9.8 m/s2，则：(结果保留三位有效数字)
依据纸带，打点计时器打下B点时，重锤速度vB＝________，重锤动能EkB＝________，从开头下落算起，打点计时器记录B点时，重锤势能削减量为________．由此可以得到的试验结论是：_______________________________ _________________________________________.
答案　(1)①打点计时器接了直流电
②重锤离打点计时器太远
(2)1.18 m/s　0.690 J　0.692 J
在试验误差允许的范围内重锤下落过程机械能守恒
解析　(1)本试验使用的是打点计时器，依据打点计时器的工作原理，必需使用沟通电源，而该同学接受的是直流电源；纸带总长约1米左右，且尽可能在纸带上多打一些点，所以应让重物紧靠打点计时器，而该同学将重物放的位置离打点计时器太远，故该同学在试验操作中存在的两处明显错误或不当的地方是：①打点计时器接了直流电； ②重物离打点计时器太远．
(2)打点计时器所接电源为频率是50 Hz的交变电源，选取的计数点A、B、C、D依次间隔一个点，所以相邻的计数点的时间间隔是T＝0.04 s．依据匀变速直线运动的规律：某段时间内的平均速度大小等于这段时间中间时刻的瞬时速度大小，则有：
vB＝＝ m/s＝1.175 m/s≈1.18 m/s
依据动能的定义得：Ek＝mv＝×1×(1.175)2 J＝0.690 J，从开头下落算起，打点计时器记录B点时，重锤势能削减量为ΔEp＝mgxOB＝1×9.8×70.6×
10－3 J＝0.692 J
从前面的计算可以看出重锤动能增加量近似等于重锤势能削减量，即在误差允许的范围内重锤下落过程机械能守恒．