利用自由落体运动做验证机械能守恒定律的实验时:

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  • 解题思路:(1)通过实验的原理出发,确定所需测量的物理量,从而确定所需的器材,以及不必要的器材,如实验中不需要测量质量,需要刻度尺测量计数点之间的距离等.

    (2)纸带实验中,若纸带匀变速直线运动,测得纸带上的点间距,利用匀变速直线运动的推论,可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度.从而求出动能.根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值.

    (1)该实验中,要有做自由落体运动的物体重锤;通过打点计时器来记录物体运动时间,不需要秒表,打点计时器需要的是交流电源,因此低压直流电源不需要,缺少低压交流电源,由于验证机械能公式中可以把物体质量约掉,因此不需要天平,同时实验中缺少刻度尺.

    (2)重力势能减小量:△Ep=mgh=m×9.8×0.7776J=7.62m.

    根据匀变速直线运动特点可知,B点的瞬时速度等于AC之间的平均速度,因此有:

    vB=

    xAC

    2T=

    (85.76−70.18)×10−2m

    2×0.02s=3.895m/s

    △Ek=

    1

    2m

    v2B=

    1

    2×m×(3.895)2J=7.59J

    故答案为:(1)⑤⑥⑦,重锤、低压交流电源、刻度尺;(2)7.62m,7.59.

    点评:

    本题考点: 验证机械能守恒定律.

    考点点评: 纸带问题的处理是力学实验中常见的问题.我们可以纸带法实验中,若纸带匀变速直线运动,测得纸带上的点间距,利用匀变速直线运动的推论,可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度,计算过程中要注意单位的换算.