2020届高考物理实验专项练习（三）验证机械能守恒定律【知识点精炼】1、机械能守恒定律：在只有重力和弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。2、实验思路：（1）实验验证只有重力做功时，物体的机械能守恒，因此设计实验要求是物体只受重力作用和除重力做功外，其他力不做功。（2）实验中阻力做功不可避免，我们应当尽量减小阻力做功的影响，用落体法验证时要求重物的质量大一些，使重力远大于阻力；用光滑斜面法验证时，用气垫导轨铺设斜面，使阻力减至最小。3、用落体法验证机械能守恒（1）实验原理：在忽略空气阻力时自由下落的物体，在运动过程中机械能守恒，即动能的增加量等于重力势能的减少量。（2）验证方法：①，要求初、末态选取同一参考平面；②，要求从开始下落作为计时零点。4、用气垫导轨验证沿斜面下滑物体的机械能守恒（1）数据处理速度的测量：用游标卡尺测出滑块上遮光片的宽度d,读出遮光条通过光电门的遮光时间,则滑片通过光电门的速度①滑块通过光电门1和光电门2时的瞬时速度分别为。②当滑块通过光电门1和光电门2时，系统的总动能分别为；在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统重力势能的减少量为。（2）结论在误差允许范围内，如果m和M系统机械能守恒，则。【练习题】1、小浩同学用甲图所示的装置验证机械能守恒定律，物块1的质量瓶均，物块2的质量。初始时刻两细线均绷直且处于竖直状态，静止开始释放物块1后，打点计时器在物块，2所连接的纸带（不计质量）上打出的点如图乙所示，已知AB、BC段之间还有四个点未画出，O点为打出的第一个点，，重力加速度，打点计时器接在50Hz的低压交流电源上。（本题计算结果均在小数点后保留两位数字）请回答下列问题：（l）打点计时器在打B点时，纸带的速度大小为＝_______m/s；系统运动的加速度大小＝_______；（2）该同学分析了纸带的OB段，则从O点到B点，系统减少的重力势能＝_______J，系统增加的动能＝_______J；（3）虽然在误差范围内系统机械能守恒，但多次计算出的结果都为，小浩同学分析可能的原因是由于空气阻力、打点计时器与纸带的阻力、细绳与滑轮的阻力等的影响。他又利用上面的数据计算出系统运动所受的平均阻力f＝_______N。2、某同学从实验室天花板处自由释放一钢球，用频闪摄影手段验证机械能守恒．频闪仪每隔相等时间短暂闪光一次，照片上记录了钢球在各个时刻的位置．(1)操作时比较合理的做法是__________．A．先打开频闪仪再释放钢球B．先释放钢球再打开频闪仪(2)频闪仪闪光频率为f，拍到整个下落过程中的频闪照片如下图所示，结合实验场景估算f可能值为()A.0.1HzB.1HzC.10HzD.100Hz(3)用刻度尺在照片上测量钢球各位置到释放点O的距离分别为s1、s2、s3、s4、s5、s6、s7、s8及钢球直径，重力加速度为g.用游标卡尺测出钢球实际直径D，如下图所示，则D＝__________cm.(已知实际直径与照片上钢球直径之比为k.)(4)选用以上各物理量符号，验证从O到A过程中钢球机械能守恒成立的关系式为：=__________________。(用题中所给字母表示)3、某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。一根细线系住钢球,悬挂在铁架台上,钢球静止于A点。光电门固定在的正下方。在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条。将钢球拉至不同位置由静止释放,遮光条经过光电门的挡光时间t可由计时器测出,取作为钢球经过A点时的速度。记录钢球每次下落的高度h和计时器示数t,计算并比较钢球在释放点和A点之间的势能变化大小与动能变化大小,就能验证机械能是否守恒。(1)用计算钢球重力势能变化的大小,式中钢球下落高度应测量释放时的钢球球心到__________之间的竖直距离。A.钢球在A点时的顶端B.钢球在A点时的球心C.钢球在A点时的底端(2)用计算钢球动能变化的大小。用刻度尺测量遮光条宽度,示数如图乙所示,其读数为_________cm。某次测量中,计时器的示数为0.0100s。则钢球的速度为________m/s。(3)下表为该[I学的实验结果:4.8299.78614.6919.5929.385.0410.115.120.029.8他发现表中的与之间存在差异,认为这是由于空气阻力造成的。你是否同意他的观点?请说明理由。(4)请你提出一条减小上述差异的改...