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1、AB3002.如图所示如图所示,用长为用长为L的细绳悬挂一质量为的细绳悬挂一质量为m的小球的小球,再把小球拉到再把小球拉到A点点,使悬线与水平使悬线与水平方向成方向成30夹角夹角,然后松手。问然后松手。问:小球运动小球运动到悬点正下方到悬点正下方B点时悬线对球的拉力多大点时悬线对球的拉力多大?ABC300VcVc1Vc2F0mgFgLVc2A-C机械能守恒定律得机械能守恒定律得:212cmgLmv0130cosccVVC-B机械能守恒定律得机械能守恒定律得:21202121)30cos1 (CBmVmVmgLLVmmgFB2所以所以F=3.5mg实验：验证机械能守恒定律实验：验证机械能守恒定律
2、2 2、实验原理、实验原理研究在自由落体运动中：研究在自由落体运动中：kpEE？OABCDhv方案方案1：从起点开始计算：从起点开始计算21? 2mvmgh方案方案2：从一般位置开始计算：从一般位置开始计算h2v1v2221? 1122mvmvmgh-1、该实验中选取被打点纸带应注意两点：一是、该实验中选取被打点纸带应注意两点：一是 第一点第一点O为计时起点，为计时起点，O点的速度应为零。点的速度应为零。 怎样判别呢？怎样判别呢？2、如何测量瞬时速度、如何测量瞬时速度3、是否需要测量重物的质量？、是否需要测量重物的质量？ 重物是否可以随意选择？重物是否可以随意选择？4、在架设打点计时器时应注意
3、什么？为什么？、在架设打点计时器时应注意什么？为什么？思考题：思考题：1 22xmm212mvghm打点计时器要竖直架稳，使其两限位孔在打点计时器要竖直架稳，使其两限位孔在同一竖直平面内，尽量减少摩擦阻力同一竖直平面内，尽量减少摩擦阻力2xvvT中时速度能不能用速度能不能用 v = = gt 计算？计算？这种方法认为加速度为这种方法认为加速度为g ，由于各种摩擦阻，由于各种摩擦阻力不可避免，所以实际加速度必将小于力不可避免，所以实际加速度必将小于g，这样将得到机械能增加的结论，有阻力作用这样将得到机械能增加的结论，有阻力作用机械能应该是减少的，故这种方法也不能用。机械能应该是减少的，故这种方法
4、也不能用。212212mv21mv21mgh21mv21mgh（1）（2）1 1、下落高度、下落高度-用刻度尺测量；用刻度尺测量；2 2、算重力势能时、算重力势能时g g取题中给的；取题中给的；3 3、所取研究点的速度、所取研究点的速度-中间时刻的速度公式；中间时刻的速度公式；4 4、计算速度不能用、计算速度不能用v=gtv=gt（实际的加速度小于（实际的加速度小于g g）。）。hV0hv 21 12 2gh =v 21 12 2该图象的该图象的斜率表示斜率表示什么？什么？为什么图为什么图象通过原象通过原点？点？3 3、实验器材、实验器材器材器材备注备注 器材器材备注备注铁架台铁架台重锤（木质
5、）重锤（木质）电火花计时电火花计时器器重锤（金属）重锤（金属）复写纸片复写纸片纸带纸带天平天平mm刻度尺刻度尺秒表秒表cm刻度尺刻度尺4 4、选择、选择合适的合适的纸带，处理数据。纸带，处理数据。3 3、更换纸带，重复几次。、更换纸带，重复几次。1 1、 将打点计时器固定在铁架台上，把纸带的将打点计时器固定在铁架台上，把纸带的一端用夹子固定在重物上，另一端穿过打点一端用夹子固定在重物上，另一端穿过打点计时器的限位孔。计时器的限位孔。2 2、用手提着纸带使重物停靠在打点计时器附、用手提着纸带使重物停靠在打点计时器附近。然后近。然后先接通电源，再松开纸带先接通电源，再松开纸带，让重物，让重物自由下
6、落。自由下落。1 1、安装打点计时器时，必须使两纸带限安装打点计时器时，必须使两纸带限位孔在同一竖直线上，以位孔在同一竖直线上，以减小摩擦阻力减小摩擦阻力。2 2、应选用应选用质量和密度较大质量和密度较大的重物，增大的重物，增大重力可可使阻力的影响相对减小，增大密重力可可使阻力的影响相对减小，增大密度可以减小体积，可使空气阻力减小。度可以减小体积，可使空气阻力减小。3 3、选用纸带时应尽量选用纸带时应尽量挑选第一、二点间挑选第一、二点间距接近距接近2mm的点迹清晰且各点呈一条直的点迹清晰且各点呈一条直线的纸带。线的纸带。4、实验时必须实验时必须先先接通电源，接通电源，然后然后松开纸带让重松开纸
7、带让重物下落。物下落。 5、测量下落高度时，测量下落高度时，必须从起始点必须从起始点算起。选取算起。选取的各计数点要离起始点远些，可减少物体下落距的各计数点要离起始点远些，可减少物体下落距离离h的测量误差。的测量误差。 （2 2）如果以）如果以 为纵轴，以为纵轴，以h h为横轴，由实验数据描出的图为横轴，由实验数据描出的图线是一条通过原点的直线，那线是一条通过原点的直线，那么该直线的斜率等于么该直线的斜率等于_ 1 1、在验证机械能守恒定律的实验中：在验证机械能守恒定律的实验中： （1 1）除打点计时器、电源、重锤、纸带）除打点计时器、电源、重锤、纸带以外，在下面的测量仪器中，必需使用的是以外
8、，在下面的测量仪器中，必需使用的是_。A A、天平、天平 B B、弹簧秤、弹簧秤 C C、刻度尺、刻度尺 D D、秒表、秒表C C22V22Vh h当地的重力加速度当地的重力加速度1、 在在“验证机械能守恒定律验证机械能守恒定律”的实验中，下面叙述正的实验中，下面叙述正确的是确的是 A应用天平称出重物的质量应用天平称出重物的质量 。B应当选用点迹清晰，第一、二两点距离约应当选用点迹清晰，第一、二两点距离约2mm的纸的纸带进行测量。带进行测量。 C操作时应先放纸带，后接通电源操作时应先放纸带，后接通电源 。D打点计时器应接在电压为打点计时器应接在电压为46V的直流电源上的直流电源上 。答案：答案
9、：B2、在验证重锤自由下落过程中机械能守恒的实验中，下、在验证重锤自由下落过程中机械能守恒的实验中，下列说法正确的是列说法正确的是 A不用测不用测重力加速度重力加速度B用秒表测出重锤下落的时间用秒表测出重锤下落的时间C为了方便，应在打下的纸带上每为了方便，应在打下的纸带上每5个点取一个计数点个点取一个计数点进行测量和计算进行测量和计算D本实验的系统误差，总是使动能的增加量小于重力本实验的系统误差，总是使动能的增加量小于重力势能的减少量势能的减少量答案：答案：AD3.3.在做验证机械能守恒定律实验时在做验证机械能守恒定律实验时, ,发现重物减少发现重物减少 的势能总是大于重物增加的动能的势能总是
10、大于重物增加的动能, ,造成这种现象造成这种现象 的原因是的原因是( )( ) A. A.选用的重物质量过大选用的重物质量过大 B.B.选用的重物质量过小选用的重物质量过小 C.C.空气对重物的阻力和打点计时器对纸带的阻力空气对重物的阻力和打点计时器对纸带的阻力 D.D.实验时操作不太细实验时操作不太细, ,实验数据测量不准确实验数据测量不准确 解析解析 由由 得得, ,验证过程与验证过程与m m无关无关, ,主主 要是存在阻力要是存在阻力, ,减少的重力势能除转化为动能外减少的重力势能除转化为动能外, , 还有一部分转化为内能还有一部分转化为内能. .故选故选C.C.221mvmgh C 5
11、、用落体法、用落体法“验证机械能守恒定律验证机械能守恒定律”的实验中：的实验中：(g取取9.8 m/s2) (1)运用公式运用公式1/2mv2mgh时对实验条件的要求是时对实验条件的要求是_为此目的，所选择的纸带为此目的，所选择的纸带第第1、2两点间的距离应接近两点间的距离应接近_ (2)若实验中，打点纸带如图所示，打点时间间隔若实验中，打点纸带如图所示，打点时间间隔为为0.02 s，则记录，则记录B点时，重物速度点时，重物速度vB_，重物动能重物动能Ek_；从开始下落起至；从开始下落起至B点，重物点，重物的重力势能减小量是的重力势能减小量是_，由此可得出的，由此可得出的结论是结论是_ 初速度
12、为零初速度为零2mm0.59m/s0.174mJ0.175mJ (3)根据纸带算出各点的速度根据纸带算出各点的速度v，量出下落距，量出下落距离离h，则以为纵轴，以，则以为纵轴，以h为横轴画出的图象为横轴画出的图象应是图中的应是图中的 ()C返回一个同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系，一个同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系，进行了如下实验：在离地面高度为进行了如下实验：在离地面高度为h h的光滑水平桌面上，沿着与的光滑水平桌面上，沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量为量为m m的一个小
13、钢球接触当弹簧处于自然长度时，小钢球恰好的一个小钢球接触当弹簧处于自然长度时，小钢球恰好在桌子边缘，如图所示让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静在桌子边缘，如图所示让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使钢球沿水平方向射出桌面，小钢球在空中飞行后落止释放，使钢球沿水平方向射出桌面，小钢球在空中飞行后落在水平地面上，水平距离为在水平地面上，水平距离为s s （1 1）请你推导出弹簧的弹性势）请你推导出弹簧的弹性势能能EpEp与小钢球质量与小钢球质量m m、桌面离地面高度、桌面离地面高度h h、小钢球飞行的水平距、小钢球飞行的水平距离离s s等物理量之间的关系式：（等物理量之间的关系式：（2 2）弹簧的压缩量）弹簧的压缩量x x与对应的钢球与对应的钢球在空中飞行的水平距离在空中飞行的水平距离s s的实验数据如下表所示：根据实验数据，的实验数据如下表所示：根据实验数据，请你猜测弹簧的弹性势能请你猜测弹簧的弹性势能EpEp与弹簧的压缩量与弹簧的压缩量x x之间的关系之间的关系