第45練　實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律　（時(shí)間　15分鐘）思維方法1．要明確“誰”在“哪個(gè)過程”中機(jī)械能守恒，列出守恒方程，明確要測(cè)量的物理量．2．實(shí)驗(yàn)時(shí)盡量減小各種阻力的影響，以滿足機(jī)械能守恒的條件． 1．[2022·北京一模]利用圖甲所示的裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)．(1)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為f，重物的質(zhì)量為m，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g.實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖乙所示，把打下的第一個(gè)點(diǎn)記作O，在紙帶上測(cè)量四個(gè)連續(xù)的點(diǎn)A、B、C、D到O點(diǎn)的距離分別為hA、hB、hC、hD.則重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中，計(jì)算重力勢(shì)能減少量的表達(dá)式為ΔEp＝________，計(jì)算動(dòng)能增加量的表達(dá)式為ΔEk＝________．(2)由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到的結(jié)果往往是重力勢(shì)能的減少量________動(dòng)能的增加量(填“大于”“等于”或“小于”)；主要原因是________________________．(3)小紅利用公式v＝計(jì)算重物的速度v′C，由此計(jì)算重物增加的動(dòng)能ΔE′k＝mvC′2，然后計(jì)算此過程中重物減小的重力勢(shì)能ΔEp，則結(jié)果應(yīng)當(dāng)是ΔEp______ΔE′k(選填“>”“＝”或“<”).2．某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g.(1)實(shí)驗(yàn)前需要調(diào)整氣墊導(dǎo)軌底座使之水平，判斷氣墊導(dǎo)軌已調(diào)節(jié)水平的方法是________________________________________________．(2)如圖乙所示，用游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光條的寬度d＝________cm；實(shí)驗(yàn)時(shí)將滑塊從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門的時(shí)間為Δt＝2.0×10－3 s，則滑塊經(jīng)過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度為v＝________．(3)本實(shí)驗(yàn)除了上述器材外還需要________(填器材名稱)，測(cè)得鉤碼和滑塊的質(zhì)量分別為m1、m2，讀出刻度尺的讀數(shù)，釋放時(shí)遮光條位置讀數(shù)x1，光電門位置讀數(shù)x2(x1>x2)，比較________和________的大小(用測(cè)量的物理量和已知量符號(hào)表示)，如在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等，就可驗(yàn)證系統(tǒng)的機(jī)械能守恒．(4)滑塊從不同位置由靜止釋放，得到多組數(shù)據(jù)，畫出v2與(x1－x2)的關(guān)系圖像為過原點(diǎn)的一條直線，該直線斜率的表達(dá)式為________．    第45練　實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律1．答案：（1）mghC　　（2）大于　重物和紙帶克服阻力做功，有一部分重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能?。?）<解析：（1）重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中，重力勢(shì)能減少量為ΔEp＝mghC，在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于平均速度，則有vC＝＝f，所以動(dòng)能增加量為ΔEk＝mv＝.（2）結(jié)果往往是重物重力勢(shì)能的減少量大于其動(dòng)能的增加量，主要原因是重物與紙帶克服空氣阻力與摩擦力做功，有一部分重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．（3）若利用公式v＝計(jì)算重物的速度v′C，則認(rèn)為重物就是做自由落體運(yùn)動(dòng)，實(shí)際重物受阻力作用，實(shí)際加速度小于自由落體加速度，則重物增加的動(dòng)能一定大于此過程中重物減少的重力勢(shì)能．2．答案：（1）接通氣源，將滑塊靜置于氣墊導(dǎo)軌上，不放鉤碼時(shí)，若滑塊保持靜止，或輕推滑塊，滑塊能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則說明導(dǎo)軌是水平的　（2）0.52　2.6 m/s?。?）天平　m1g（x1－x2）　　（4）解析：（1）接通氣源，將滑塊靜置于氣墊導(dǎo)軌上，不放鉤碼時(shí)，若滑塊保持靜止，或輕推滑塊，滑塊能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則說明導(dǎo)軌是水平的．（2）由題圖乙可知，d＝0.5 cm＋2×0.1 mm＝0.52 cm，滑塊經(jīng)過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度v＝＝2.6 m/s.（3）本實(shí)驗(yàn)除了上述器材外還需天平，系統(tǒng)重力勢(shì)能的減小量ΔEp＝m1g（x1－x2），系統(tǒng)動(dòng)能的增加量ΔEk＝（m1＋m2）v2＝，比較m1g（x1－x2）和的大小，就可驗(yàn)證系統(tǒng)的機(jī)械能是否守恒．（4）由ΔEp＝ΔEk得，m1g（x1－x2）＝（m1＋m2）v2，有v2＝·（x1－x2），斜率的表達(dá)式為k＝.

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