2023版新教材高中物理 第八章 机械能守恒定律 5 实验：验证机械能守恒定律 专项10 探索创新实验课时作业 新人教版必修第二册.docx

1、专项10探索创新实验12022江苏宜兴高一下期末某同学设计出如图甲所示的实验装置来“验证机械能守恒定律”让小球从A点自由下落，下落过程中经过A点正下方的光电门B时，光电计时器记录下小球通过光电门B的时间t，已知当地的重力加速度为g，A与光电门B的距离为H.(1)为了验证机械能守恒定律，该实验还需要测量下列哪些物理量_A小球的质量mB小球从A到B的下落时间tABC小球的直径d(2)小球通过光电门时的瞬时速度v_(用题中所给的物理量及(1)中测量的物理量表示).(3)调整A、B之间距离H，多次重复上述过程，作出随H的变化图像如图乙所示，当小球下落过程中机械能守恒时，该直线斜率k0_(4)在实验中根

2、据数据实际绘出H图像的直线斜率为k(kk0)，则实验过程中小球所受的平均阻力Ff与小球重力mg的比值_(用k、k0表示).2某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究，实验装置如图所示，轻弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一物块接触而不连接，纸带穿过打点计时器并与物块连接向左推物块使弹簧压缩一段距离，由静止释放物块，通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能(1)实验中涉及下列操作步骤：把纸带向左拉直松手释放物块接通打点计时器电源向左推物块使弹簧压缩，并测量弹簧压缩量上述步骤正确的操作顺序是_(填入代表步骤的序号).(2)图中M和L纸带是分别把弹簧压缩到不同位置后所得到的实际打点结果打

3、点计时器所用交流电的频率为50 Hz.由M纸带所给的数据，可求出在该纸带对应的实验中物块脱离弹簧时的速度为_ m/s.比较两纸带可知，_(填“M”或“L”)纸带对应的实验中弹簧被压缩后的弹性势能大专项10探索创新实验提能力1答案：(1)C(2)(3)(4)解析：(1)根据机械能守恒的表达式可知，方程两边可以约掉质量，因此不需要测量质量，故A错误；利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，不需要测量下落时间，故B错误；利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度时，需要知道挡光物体的尺寸，因此需要测量小球的直径，故C正确. (2)已知通过光电门的时间t和小球的直径d，则可以由平均速度表示通过光电

4、门时的瞬时速度，故v.(3)若小球减少的重力势能等于增加的动能时，则机械能守恒，有mgHmv2，即2gH()2，解得H，那么该直线斜率k0.(4)乙图线kH，因存在阻力，则mgHFfHmv2，所以小球下落过程中所受平均阻力Ff与小球所受重力mg的比值为.2答案：(1)(2)1.29M解析：(1)实验时应先向左推物块使弹簧压缩，测量出弹簧的压缩量，然后把纸带向左拉直，再接通打点计时器电源，等打点稳定后，再松手释放物块，使其向右滑动，因此正确步骤为.(2)由于物块离开弹簧时的速度最大，因此在M纸带对应的实验中物块脱离弹簧时的速度v1.29 m/s.弹簧压缩量越大，弹性势能越大，物块离开弹簧后的动能越大，速度越大，对应的纸带上打点的间距越大，因此M纸带对应的实验中弹簧被压缩后的弹性势能大