某同学利用如图（1）所示的实验装置验证机械能守恒定律．倾角θ=37°的轨道末端有一段很短的光滑小圆弧，可使钢球从离地H的高度处水平飞出．将钢球从轨道的不同高度h
题型：不详难度：来源：
（1）若轨道完全光滑，s2与h的理论关系应满足s2=______（用H、h表示），该同学根据理论值在图（2）中做出了s2-h关系图象．
（2）该同学经实验测量得到一组数据，如下表所示：请在图（2）的坐标纸上做出实验所得的s2-h关系图．
| h（10-1m） | 2.00 | 3.00 | 4.00 | 5.00． | 6.00 | |||||||||
| s2（10-1m2） | 2.60 | 3.90 | 5.20 | 6.50 | 7.80 | |||||||||
（1）物体在光滑轨道上下落时，机械能守恒有：mgh=
平抛后有： 水平方向：s=v0t ② 竖直方向：h=
联立①②③解得：s2=4Hh． 故答案为：4Hh． （2）由图知，斜率k=2，由k=4H，得H=0.5m 利用描点法得出图象如下所示：  （3）对比实验结果与理论计算得到的s2--h关系图线中发现：自同一高度静止释放的钢球，也就是h为某一具体数值时，理论的s2数值大于实验的s2数值，根据平抛运动规律知道同一高度运动时间一定，所以实验中水平抛出的速率小于理论值． 故答案为：小于． （4）钢球下滑过程需要克服摩擦力做功，根据动能定理有： mgh-Wf=
Wf=mgμcosθ×
从图中选择合适的点代入解得：μ=0.26． 故答案为：0.26． | ||||||||||||||
| 在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，质量m=1.0kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点．如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出）．已知打点计时器每隔0.02s打一次点，当地的重力加速度g=9.80m/s2，（结果取3位有效数字）．那么： （1）纸带的______端（选填“左”或“右’）与重物相连； （2）根据图上所得的数据，应取图中O点和______点来验证机械能守恒定律； （3）从O点到所取点，重物重力势能减少量△Ep=______J，动能增加量△Ek=______J； （4）实验的结论是______．  | ||||||||||||||
“验证机械能守恒定律”的实验装置可以采用图示的甲或乙方案来进行 （1）比较这两种方案，______（填“甲”或“乙”）方案好些； （2）该同学开始实验时情形如图丙所示，接通电源释放纸带．请指出该同学在实验中存在的两处明显错误或不当的地方： ①______；②______． （3）某同学通过实验方案甲验证机械能守恒，已知当地重力加速度g=9.80m/s2．实验选用重锤质量为0.5kg，纸带上连续的点A、B、C、D至O点的距离如丁图所示（O点为开始下落点），则重锤从O运动到C，重力势能减少______J，重锤经过C时，其动能增加______J． | ||||||||||||||
验证“机械能守恒定律”的实验采用重物自由下落的方法，已知所用电火花打点计时器所接电源的频率为50Hz．查得当地的重力加速度为g=9.80m/s2，重物质量为m=1kg，某同学选择了一条理想的纸带，用刻度尺测量时各计时点对应刻度尺的读数如图所示，图中O点是打点计时器打出的第一个点，A、B、C、D分别是连续打出的计时点． （1）若利用BC段来验证机械能守恒定律，重物由B点运动到C点时，重物的重力势能的减少量△EP=______J，此过程中物体动能的增加量△Ek=______J．（保留三位有效数字） （2）这样验证的系统误差总是使重物的重力势能的减少量略______动能的增加量（填“大于”或“小于”），原因是：______． | ||||||||||||||
| 在利用电磁打点计时器（所用电源频率为50Hz）“验证机械能守恒定律”的实验中： （1）某同学用如图甲所示装置进行实验，得到如图乙所示的纸带，把第一个点（初速度为零）记作O点，测出点O、A间的距离为68.97cm，点A、C间的距离为15.24cm，点C、E间的距离为16.76cm，已知当地重力加速度为9.80m/s2，重锤的质量为m=1.0kg，则打点计时器在打O点到C点的这段时间内，重锤动能的增加量为______J，重力势能的减少量为______J．（结果精确到小数点后两位）  （2）由于阻力的作用，导致加速度发生变化，利用该装置可以测量重锤下落的加速度a=______m/s2． | ||||||||||||||
用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验： （1）为进行该实验，备有下列器材可供选择铁架台、打点计时器、复写纸片、纸带、低压直流电源、天平、秒表、导线、开关．其中不必要的器材是______．缺少的器材是______． （2）若实验中所用重物的质量m=1㎏，打点时间间隔为0.02s，打出的纸带如下图所示，O、A、B、C、D为相邻的几点，测的OA=0.18cm、OB=0.76cm、OC=1.71cm、OD=3.04cm，查出当地的重力加速度g=9.80m/s2，则重物在B点时的动能EAB=______ J．从开始下落到B点的过程中，重物的重力势能减少量是______J，由此得出的结论是______．（计算结果保留三位有效数字） （3）根据纸带算出相关各点的速度v量出下落的距离h，以
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