第八章　作业36　实验：验证机械能守恒定律-2025版高一物理必修二.pdf

作业36实验：验证机械能守恒定律

1题6分，2题10分，共16分

1.(6分)使用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律，打出一条纸带如图乙所示。图乙中O是打出的第一个

ABCDEFOElDFs

点迹，、、、、、…是依次打出的点迹，量出间的距离为，间的距离为，已知打点计时

T0.02sg

器打点的周期是，重力加速度为。

(1)(2分)上述物理量如果在实验误差允许的范围内满足关系式(用l、s、T、g表示)，即验证了重物

下落过程中机械能是守恒的。

(2)(4)OA4mm

分如果发现图乙中距离大约是，则出现这种情况的原因可能是，

如果出现这种情况，上述的各物理量间满足的关系式可能是(用l、s、T、g表示)。

2.(10分)(2023·盐城市第一中学高一期中)某同学利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”的实验。

(1)(2分)实验中除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，

还必须使用的器材是。

A.直流电源B.刻度尺

C.天平(含砝码)D.秒表

(2)(4分)实验中，需先接通电源，再由静止开始释放重物，得到如图乙所示的一条纸带。O为起始点，在

纸带上选取几个连续打出的点，其中三个连续点A、B、C，测得它们到起始点O的距离如图乙。已知重物

质量m1.00kg，重力加速度g9.80m/s2，打点计时器打点的周期为T0.02s，那么打点计时器打下点B

时，重物的速度vBm/s；重物从O点运动到B点，重力势能减少量为J。(结果均保留

三位有效数字)

(3)(2)

分上述实验数据显示重力势能的减少量略大于动能的增加量，分析产生误差的原因：

(写一条即可)。

(4)(2分)该同学根据纸带算出了其他各点对应的瞬时速度，测出与此相对应的重物下落高度h，以h为纵坐

v2h-v2

标，以为横坐标，建立坐标系，作出图像，从而验证机械能守恒定律。若所有操作均正确，得到的

2

h-v图像的斜率为k，如图丙所示，可求得当地的重力加速度g。

3题10分，4、5题每题12分，共34分

3.(10分)实验小组用如图所示装置做“验证机械能守恒定律”实验，框架上装有两个光电门，光电门1可

上下移动、光电门2固定；框架的竖直部分贴有长度有限的刻度尺，零刻度线在上端，可直接读出光电门

12xxm

、到零刻度线的距离、；框架水平部分安装了电磁铁，将质量为的小铁球吸住，小铁球的球心刚

12

好处于零刻度线位置。一断电，小铁球就由静止释放，先后经过两个光电门时，与光电门连接的传感器即

可测出其通过两个光电门的时间分别为t和t。多次改变光电门1的位置，得到多组数据。已知当地重力

12

g

加速度为。

(1)(3分)已知小铁球的直径为d，当小铁球经过光电门时光电门记录下小铁球经过光电门的时间为t，则小

铁球通过光电门的速度为v。

(2)(4)1

分若选择刻度尺的零刻度所在高度为零势能面，则小铁球经过光电门时的机械能表达式为

__________________________(用x、x、m、t、t、d和g中的部分字母表示)。

1212

11