h，也只能用刻度尺直接测量，而不能用 hn＝12gt2n或 hn＝2vg2n 计算得到．
七、误差分析
1．测量误差：减小测量误差的方法，一是测下落距 离时都从 0 点量起，一次将各打点对应下落高度测 量完，二是多测几次取平均值． 2．系统误差：由于重物和纸带下落过程中要克服阻
力做功，故动能的增加量 ΔEk＝12mv2n必定稍小于势
11、(1) EP= 2.3J (2) vB =2 m/s (3) s=2 m
12、(1) Ek0=30J (2) 164 J 12.6J
13
(3) S总=2L＋s=9.78m
严州中学2014届高三期中物理实验练习一
1、(1) DCBA
(2) T=0.1s
(3) v5
s4 s5 2T
例、 用如图甲所示实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守 恒。m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的 点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。图
乙给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每 相邻两个计数点间还有4个点(图中未标出)，计数点间的距离如 图乙所示．已知m1＝50 g、m2＝150 g，则(g取10 m/s2，结果保 留两位有效数字) (1)在纸带上打下计数点5时的速度
6.5 机械能守恒定律(2)1234
5
AD
B
AD
ACD 1m/s
6、mm12

1 2
m
7、M


1 3
8、(1) va
6 gL 5
vb 2
6 gL 5
(2)
Fab

17 5
mg
FOa

28 mg 5
9、((31))杆O轴对所a球受做有负力功大；小Wa为 452mmgg，L 方向竖直向下
(2) O轴所受的力的大小为2mg，方向竖直向下
(3)能，B球在最顶端，且A、B球速度为 v 3gL
10、(1) v 8 gL
11
(2) h 32 L
25
6.6 能量观点
1
2
3
4
5
6
7
D C AD D D D BD
8、12J 200 28.6J
7
9、50.2m 25 10、0.9m
d．用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动 时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均 速度，测算出瞬时速度v. 以上方案中只有一种正确，正确的是________．(填入相应的 字母)
4．光电计时器是物理小实球验直当中径经D常，用两到的光一电种门精间密的计竖时仪直器高， 它由光电门和计时器两度部H分，组小成，球光通电过门上的下一两臂的光内电侧门附的有时 发见的光图B和装中B置的′，(A发当和射物A′激体，光在另的它一间装们臂置Δ之的t是间内1、激通侧Δ光过附t2二时有极，接ΔD管t二收222－，极激Δ发D管光t2出21发的＝的出装2光g的置H束激，很光见细被图)物中，
能的减少量 ΔEp＝mghn.改进方法是调整器材的安 装，尽可能地减小阻力．
“验机证械机能械能守守恒恒的定前律提”是的 只有重力做功，实际操作的 实验方可案以中采用应如该图使所摩示擦的力甲 越小越好，所以甲方案好．
或乙方案来进行．
(1)比较这两种方案，_甲__
(选填“甲”或“乙”)方 案好些，理由是 _(2_)_如__图__是__该．实验中得到的一条纸带，测得每两个计数点间的 距离如图所示，已知每两个计数点之间的时间间隔T＝0.1 s，
物体运动的加速度a＝4_._8__m__/s_2_；该纸带是采用__乙___(选填“
甲”或“乙”)实验方案得到的．简要写出判断依据______．
该纸带是采用乙实验方案得到的，这是因为物体运
动的加速度比重力加速度小很多．
(3)如图是采用甲方案得到的一条纸带，在计算图中 N
点速度时，几位同学分别用下列不同的方法进行，其
(5) Wn∝__v_2 _
W
0
v2
1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
(6)分析误差来源，改进实验方案或测量手段，重新 进行实验。
8、1. (2) 2.
方案(1) 保证木板静止，用弹簧测力计测量木块、砂桶与砂的重力都 能做到，可是要想保证木块在木板上匀速运动就比较困难了;木块匀速 不易调节和判断。 方案(2) 弹簧测力计静止，木块也静止，拉动木板运动时，木块在水 平方向上受到弹簧测力计的拉力和木板的滑动摩擦力作用而平衡，所 以弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力f的大小，而且在拉动木板的过程 中，不用担心木板是否在做匀速直线运动，只要使木板运动，保证木 板与木块之间是滑动摩擦力就可以了。然后测量出木块的重力G，则 动摩擦因数μ＝f /G，即方案(2)具有可操作性。 方案(3) 对沿木板做匀加速直线运动的木块受力分析，根据牛顿第二定 律：mgsin θ－μmgcos θ＝ma，再用秒表测出下滑的时间 t，用刻度尺
钩码个数n(个) 0 1 2 3 4 5 弹簧弹力F(N) 弹簧长度L(cm)
图乙
(4)优点是：可以避免弹簧自身重力对实验的影响。
缺点是：弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩
擦会造成实验误差。
5、(1)之前 (2)如图所示 (3)同意。在v-t图象中，速 度越大时，加速度越小， 小车受到的合力越小，则 小车受空气阻力越大。
(4) g＝2hm(m1＋2－mm2 1)v2
g=9.7m/s2
10、(1) a x gH
(2) (h x2 ) 1
H x2 h2
(3) CD
11、(1) vB=3.90m/s
(2)本实验是利用自由落体运动验证机械能守恒定律，只要在误
差允许范围内，重物重力势能的减小等于其动能的增加，即可 验E证P 机m械gh能B 守7恒.85定7m律(J。)，选故择该B同点学分的析实，验由结于果Ek近 似12 m验vB2 证 7了.61机m 械(J)能， 守恒定律。
BEF
2．图为验证机械能守恒定律的实验装置示意
(还选1)需项为图 点 下要 前完计． 列的的成时现问器字此器有题材母实的：、有)验纸器_，带材_A_除、为_D_了：带__所铁带．给夹铁(填的的夹入器的重正材锤铁确，、架天台平、．电回磁答打
A．米尺 B．秒表 C．0～10 V的直流电源 D．0～10 V的交流电源 (2)实验中误差产生的原因有
中正确的是( ) BC
A．vN＝gnT
B．vN＝xn＋2Txn＋1
C．vN＝dn＋12－Tdn－1
D．vN＝g(n－1)T
某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定 律．弧形轨道末端水平，离地面的高度为 H.将钢球 从轨道的不同高度 h 处静止释放，钢球的落点距轨 道末端的水平距离为 s. (1)若轨道完全光滑，s2 与 h 的理论关系应满足 s2＝ __4_H__h___(用 H、h 表示)．
体挡住，接收装置不能接收到激光信号，同时计时器就开始 计时，直到挡光结束光电计时器停止计时，故此装置能精确 地记录物体通过光电门所用的时间，现有一小球从两光电门 的正上方开始自由下落，如图所示，若要用这套装置来验证 机械能守恒定律，则 要测量的物理量有“________”(每个物 理量均用文字和字母表示，如高度H)； 验证机械能守恒的关系式为________．
(4)
a

s6

s5

s4 s3 9T 2

s2

s1
2、(1) T=0.1s (2) a=2.5m/s2
(3) a xD 3xB 2xA f 2
75
3、(1) s

vt
t

1 2
at
2或
s t
vt
1 at 2
(3) a=2.0m/s2
(2)
4、(1)如图所示
(2) L0=5.0cm k=20N/m (3)
_纸__带__和__打___点__计__时__器__之__间___有__摩__擦．；用(写米出尺两测个量原纸因带) 上两点间距离时读数有误差
3．利用图示装置进行验证机械能守恒定律的实验时，需要测 量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h. 某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案：
a．用刻度尺测出物体下落的高度 h，并测 出下落时间 t，通过 v＝gt 计算出瞬时速度 v. b．用刻度尺测出物体下落的高度 h，并通
过 v＝ 2gh计算出瞬时速度 v. c．根据做匀变速直线运动时纸带上某点 的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间 的平均速度，测算出瞬时速度 v，并通 过 h＝2vg2计算出高度 h.
5．速度不能用 vn＝gtn 或 vn＝ 2ghn计算，因为只要认 为加速度为 g，机械能当然守恒，即相当于用机械能 守恒定律验证机械能守恒定律，况且用 vn＝gtn 计算出 的速度比实际值大，会得出机械能增加的结论，而因 为摩擦阻力的影响，机械能应该减小，所以速度应从 纸带上直接测量计算．同样的道理，重物下落的高度
严州中学新校区
2014高三物理新课标
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23 验证机械能守恒定律
六、注意事项
1．安装打点计时器时要竖直架稳，使其两限位孔 在同一竖直平面内以减少摩擦阻力． 2．重物应选用质量大、体积小、密度大的物体． 3．应先接通电源，让打点计时器正常工作后，再 松开纸带让重物下落． 4．纸带长度应选用60 cm左右为宜，应选用点迹清 晰的纸带进行测量．
设计性实验题目的解决步骤 (1)找原型：把教材中的实验原型或者相关的物理理论知识在头脑 中完整、准确地重现出来； (2)找差别：将实验中所给器材与实验原型中器材进行对比，看一 下少了什么器材或什么器材的量程不满足要求，再看一个“多” 给了什么器材，注意“多给”的器材往往就是解决问题的金钥匙； (3)定原理：实验设计的关键在于实验原理的设计，它是进行实验 的依据和起点，它决定了应选用(或还需要)哪些实验器材，应测 量哪些物理量，如何编排实验步骤，而实验原理的设计又往往依 赖于所提供的实验器材(条件)和实验要求，它们相辅相成，互为 条件； (4)定方案：根据与原型实验对比的结果和确定的实验原理与器材， 确定需要测量的物理量，来确定实验方案与步骤。