微練22實驗7：驗證機械能守恒定律152341.(2025·撫州模擬)在“驗證機械能守恒定律”實驗中，小王用如圖甲所示的裝置，讓重物從靜止開始下落，打出一條清晰的紙帶，其中的一部分如圖乙所示。O點是打下的第一個點，A、B、C和D為另外4個連續(xù)打下的點。15234(1)為了減小實驗誤差，對體積和形狀相同的重物，實驗時選擇密度大的。理由是_____________________。

為了減小實驗誤差，對體積和形狀相同的重物，實驗時選擇密度大的。理由：體積和形狀相同時，密度大的重物受到的重力大，重物下落過程受到的空氣阻力和摩擦阻力相對于重力的比例更

小，即可以減小空氣阻力和摩擦阻力的影響。解析

阻力與重力之比更小

15234(2)已知交流電頻率為50Hz，重物質(zhì)量為200g，當?shù)刂亓铀俣萭=9.80m/s2，則從O點到C點，重物的重力勢能變化量的絕對值|ΔEp|=________J，C點的動能EkC=________J。(均保留3位有效數(shù)字)。

解析0.5470.58815234(3)比較EkC與|ΔEp|的大小，出現(xiàn)這一結(jié)果的原因可能是_____(填選項字母)。

A.工作電壓偏高B.接通電源前釋放了紙帶C.存在空氣阻力和摩擦力B比較ΔEkC與|ΔEp|的大小，ΔEkC>|ΔEp|，出現(xiàn)這一結(jié)果的原因可能是接通電源前釋放了紙帶，可導(dǎo)致ΔEkC>|ΔEp|，B項正確；工作電壓偏高，對實驗不產(chǎn)生影響，A項錯誤；存在空氣阻力和摩擦力會導(dǎo)致ΔEkC<|ΔEp|，C項錯誤。解析15234

15234(1)用ΔEp=mgh計算鋼球重力勢能變化的大小，式中鋼球下落高度h應(yīng)測量釋放時的鋼球球心到_____(填選項字母)之間的豎直距離。

A.鋼球在A點時的頂端B.鋼球在A點時的球心C.鋼球在A點時的底端要測量鋼球下落的高度，應(yīng)測量開始釋放時鋼球的球心到鋼球在A點時球心的豎直距離，故選B。解析15234B

152341.50(1.49~1.51都算對)

1.50(1.49~1.51都算對)

解析15234(3)下表為該同學(xué)的實驗結(jié)果：他發(fā)現(xiàn)表中的ΔEp與ΔEk之間存在差異，認為這是由空氣阻力造成

的。你是否同意他的觀點?請說明理由。_________________________________________________________。

15234ΔEp/(10-2J)4.8929.78614.6919.5929.38ΔEk/(10-2J)5.0410.115.120.029.8

不同意，因為空氣阻力會造成ΔEk小于ΔEp，但表中ΔEk大于ΔEp由于空氣阻力的存在，鋼球下落過程中克服空氣阻力做功，因此動能的增加量會小于重力勢能的減少量，而題中表格數(shù)值表明動能的增加量大于重力勢能的減少量，顯然誤差不是由于空氣阻力造成的，而是由遮光條在鋼球的下面，測得的速度比鋼球的實際速度大造成的。解析15234(4)請你提出一條減小上述差異的改進建議。__________。

解析15234

見解析

3.用如圖甲所示的實驗裝置驗證A、B組成的系統(tǒng)機械能守恒。B從高處由靜止開始下落，A上拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律。如圖乙給出的是實驗中獲取的一條紙帶，0是打下的第一個點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點

(圖中未標出)，所用電源的頻率為50Hz。已知A的質(zhì)量m1=50g，B的質(zhì)量m2=150g。(均保留2位有效數(shù)字)15234(1)在紙帶上打下計數(shù)點5時的速度v5=______m/s。

解析152342.4(2)在打下0點到打下計數(shù)點5的過程中系統(tǒng)動能的增加量ΔEk=______J，系統(tǒng)重力勢能的減少量ΔEp=_______J。(當?shù)氐闹亓铀俣萭取10m/s2)

解析152340.580.60

解析152349.74.某實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置，探究輕質(zhì)彈簧的彈性勢能與形變量的關(guān)系，光滑水平桌面距地面高為h，一輕質(zhì)彈簧左端固

定，右端與質(zhì)量為m的小鋼球接觸，彈簧處于原長時，將小球向左

推，壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放，在彈簧彈力的作用下，小球從桌子邊緣水平飛出，小球落到位于水平地面的復(fù)寫紙上，從而在復(fù)寫紙下方的白紙P點留下痕跡。(已知重力加速度為g)15234(1)實驗測得小球的落點P到O點的距離為l，那么由理論分析得到小球釋放前壓縮彈簧的彈性勢能Ep與h、l、mg之間的關(guān)系式為___________。

15234

解析15234(2)改變彈簧壓縮量進行多次實驗，測量數(shù)據(jù)如下表所示，請在圖乙坐標紙上作出x-l圖像。15234彈簧壓縮量x/m0.0200.0400.0600.0800.1000.120小球飛行的水平距離l/m0.51.01.52.42.63.0見解析圖(2)根據(jù)給出的數(shù)據(jù)利用描點法可得出對應(yīng)的圖像如圖所示。15234(3)由圖像得出x與l的關(guān)系式為__________；由實驗得到彈簧彈性勢能Ep與彈簧壓縮量x之間的關(guān)系式為_____________。

解析15234

x=0.04l

5.某同學(xué)利用頻閃照相機和氣墊導(dǎo)軌做“驗證機械能守恒定律”的實

驗，實驗裝置如圖甲所示。實驗的主要步驟如下：15234A.用天平測出滑塊的質(zhì)量m=0.2kg；B.將安裝有刻度尺的氣墊導(dǎo)軌調(diào)整到傾角θ=24°的傾斜狀態(tài)(sin24°=0.4)；C.將滑塊從導(dǎo)軌的頂端由靜止釋放，使用頻閃照相機對滑塊進行拍攝，頻閃照相機每隔T=0.05s拍攝一次。某次拍攝后得到的照片如圖乙所示，該同學(xué)在實驗中測得影像間對應(yīng)的實際距離分別為s1=2.42cm，s2=3.41cm，s3=4.37cm，s4=5.34cm。已知當?shù)氐闹亓铀俣萭=9.8m/s2。15234結(jié)合以上實驗數(shù)據(jù)，完成下列填空：(均保留3位有效數(shù)字)(1)滑塊在位置B時的速度大小為_________m/s。

解析152340.583(2)滑塊由B運動至D，重力勢能的減小量為___________J，動能的增加量為_____________J，在誤差允許的范圍內(nèi)，認為滑塊下滑過程機械能守恒。

解析152346.10×10-2

6.