摘要:10.能量守恒定律 知道能量守恒定律是自然界最普遍规律之一.了解守恒思想的重要性. 通过对生产.生活中能量转化的实例分析.体会能量守恒.运用能量守恒定律分析实际问题.

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为了验证动量守恒定律(探究碰撞中的不变量),某同学选取了两个材质相同,体积不等的立方体滑块A和B,按下述步骤进行实验:
步骤1:在A、B的相撞面分别装上尼龙拉扣,以便二者相撞以后能够立刻结为整体;
步骤2:安装好实验装置如图甲,铝质轨道槽的左端是倾斜槽,右端是长直水平槽,倾斜槽和水平槽由一小段弧连接,轨道槽被固定在水平桌面上,在轨道槽的侧面与轨道等高且适当远处装一台数码频闪照相机;
步骤3:让滑块B静置于水平槽的某处,滑块A从斜槽某处由静止释放,同时开始频闪拍摄,直到A、B停止运动,得到一幅多次曝光的数码照片;
步骤4:多次重复步骤3,得到多幅照片,挑出其中最理想的一幅,打印出来,将刻度尺紧靠照片放置,如图乙所示.
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(1)由图分析可知,滑块A与滑块B碰撞发生的位置
 

①在P5、P6之间
②在P6
③在P6、P7之间
(2)为了探究碰撞中动量是否守恒,需要直接测量或读取的物理量是
 

①A、B两个滑块的质量m1和m2
②滑块A释放时距桌面的高度
③频闪照相的周期
④照片尺寸和实际尺寸的比例
⑤照片上测得的S45、S56和S67、S78
⑥照片上测得的S34、S45、S56和S67、S78、S89
⑦滑块与桌面间的动摩擦因数
写出验证动量守恒的表达式
 

(3)请你写出一条有利于提高实验准确度或改进实验原理的建议:
 
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在“验证机械能守恒定律”实验中,

I.第一组同学用打点计时器按照图1所示装置进行实验,则
(1)对于自由下落的重物,下述选择的条件哪种更为有利?
C
C

A.只要足够重就可以.
B.只要体积足够小就可以.
C.既要足够重,又要体积非常小.
D.因为不需要知道动能和势能的具体数值,不需要测量重物的质量,所以对重物可任意选择.
(2)已知打点计时器所用电源的频率为50Hz.查得当地的重力加速度g=9.80m/s2,测得所用的重物的质量为1.00kg.实验中得到一条点迹清晰的纸带,如图2所示,把第一个点记作O,在纸带上另取连续4个点A、B、C、D作为测量的点,经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm.根据以上数据,可知重物由O点运动到C点,重力势能减少量等于
7.62
7.62
J,动能的增加量等于
7.56
7.56
J.(取3位有效数字)
II.第二组同学利用图3所示的实验装置,验证钩码和滑块所组成的系统从由静止释放到通过光电门这一过程机械能守恒.实验开始时,气轨已经调成水平状态.
(1)已知遮光条的宽度为d,实验时将滑块从图示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间为t,则滑块经过光电门时的速度为
d
t
d
t

(2)在本次实验中还需要测量的物理量有(文字说明并用相应的字母表示):钩码的质量m、
滑块的质量M
滑块的质量M
释放时挡光片到光电门的距离L
释放时挡光片到光电门的距离L

(3)本实验通过比较
1
2
(M+m)
d2
t2
1
2
(M+m)
d2
t2
mgL
mgL
(用测量的物理量符号表示)在实验误差允许的范围内是否相等,从而验证系统的机械能是否守恒.
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