在做“验证机械能守恒定律”的实验中,若打出的纸带前段不清晰,但从A~E却是清晰的,数据如图所示,单位为cm,你能据此验证重物下落过程中机械能是否守恒吗?要求:(

在做“验证机械能守恒定律”的实验中,若打出的纸带前段不清晰,但从A~E却是清晰的,数据如图所示,单位为cm,你能据此验证重物下落过程中机械能是否守恒吗?要求:(

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在做“验证机械能守恒定律”的实验中,若打出的纸带前段不清晰,但从A~E却是清晰的,数据如图所示,单位为cm,你能据此验证重物下落过程中机械能是否守恒吗?要求:(g取10m/s2
(1)简述判断方法;
(2)写出运算过程;
(3)得出结论.

答案
(1)选定物体自由下落的某段距离h,算出其重力势能的减少量△Ep=mgh;再算出下落h过程中动能的增加量,则可验证重物下落过程中机械能守恒.
(2)根据



若选BC段,有
△Ep1=mg·BC=m·10×(4. 72 -2.16)×10-2J= 0. 256m J.

可见△Ep1=△Ek1.
若选BD段,有△Ep2=mg·BD=m·10×(7. 68 -2.16)× 10-2=0.552m J.

可见△EP2=△Ek2
(3)从(2)中的计算可知:在实验允许的误差范围内,重物自由下落过程中的重力势能的减少量与动能的增加量相等,即重物自由下落过程中机械能守恒.
举一反三
在“验证机械能守恒定律”实验中,需要特别注意的有  

[     ]

A.称出重锤的质量
B.手提纸带,先接通打点计时器电源,再松开纸带让重锤落下
C.取下纸带,可以不考虑前面较密集的点,选某个清晰的点作为起始运动点处理纸带,验证各式
D.必须选取第1、2两点间距离接近2 mm的纸带,从第1 点算起处理纸带,验证各式
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做“验证机械能守恒定律”的实验步骤有:
A.把打点计时器固定在铁架台上,并用导线将打点计时器接在低压交流电源上;
B.将连有重物的纸带穿过限位孔,用手提着纸带,让手尽量靠近打点计时器;
C.松开纸带,接通电源;
D.更换纸带,重复几次,选用点迹清晰且第1、2两点间距为2 mm的纸带;
E.用天平称出物体的质量,利用验证机械能守恒定律.
在上述实验步骤中错误的是____________和___________,多余的是__________.
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用落体法验证机械能守恒定律的实验中:
(1)运动公式对实验条件的要求是_________,为此,所选择的纸带第1、2两点间的距离应接近___________
(2)若实验中所用重锤的质量m=1 kg,打点纸带如图所示,打点时间间隔为0.02 s,则记录B点时,重锤速度 vB=_________,重锤动能Ek=________,从开始下落起至B点重锤的重力势能减少量是________,由此可得出的结论是______
(3)根据纸带算出相关各点的速度v,量出下落距离h,则以 v2/2为纵轴,以h为横轴画出的图象应是图中的哪个____________

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利用如图(a)所示的装置做验证机械能守恒定律的实验,按正确的实验操作得到几条打上点迹的纸带,通常要求从其中挑选头两点(即 0、1两点)间距离接近2 mm的纸带进行测量.但一位同学却未按此要求,选取了一条操作正确、点迹清楚,但头两点(0与1点)间的距离明显小于2 mm的纸带进行标点(标出O、1、2、3、…各实际点迹)、测量(测出各点与O点的高度差h1、h2、h3、…),见图(b),那么能否用它正确计算比较点n位置处的动能与重力势能减少量的对应关系(n=2、3、4、…),即能否验证 mghn?_________,理由是__________,列出点n处瞬时速度的计算式(应用从纸带上读取的数据)vn=__________。
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不定项选择用自由落体验证机械能守恒定律,下面哪些测量工具是必需的(   )
A.天平
B.弹簧测力计
C.刻度尺
D.秒表
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