物理人教版高中必修二（2019年新編）8-4 機(jī)械能守恒定律 教案

第八章第四節(jié)機(jī)械能守恒定律【教學(xué)目標(biāo)】1.知道什么是機(jī)械能，知道物體的動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化。2.會推導(dǎo)物體在光滑曲面上運(yùn)動過程中的機(jī)械能守恒，知道它的含義和適用條件。3.能判定機(jī)械能是否守恒，并能列出機(jī)械能守恒的方程式?！竞诵乃仞B(yǎng)發(fā)展】核心知識1.什么是機(jī)械能，知道物體的動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化。。2.能計(jì)算光滑曲面上運(yùn)動過程中的機(jī)械能守恒，知道它的含義和適用條件。3.能判定機(jī)械能是否守恒，并能列出機(jī)械能守恒的方程式。核心能力1.學(xué)會在具體的問題中判定物體的機(jī)械能是否守恒。2.初步學(xué)會從能量轉(zhuǎn)化和守恒的觀點(diǎn)來解釋物理現(xiàn)象，分析問題?？茖W(xué)品質(zhì)1.通過能量守恒的教學(xué)，使學(xué)生樹立科學(xué)觀點(diǎn)，理解和運(yùn)用自然規(guī)律，并用來解決實(shí)際問題?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】1.機(jī)械能守恒定律內(nèi)容的理解。2.機(jī)械能守恒定律的含義和適用條件。3.判定機(jī)械能是否守恒?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】1.機(jī)械能守恒定律的適用條件。2.判定機(jī)械能是否守恒?！窘虒W(xué)方法】教師啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生思考，討論、交流學(xué)習(xí)成果。探究法、討論法、實(shí)驗(yàn)法。（一）新課導(dǎo)入我們已學(xué)習(xí)了重力勢能、彈性勢能、動能。我們把這三種形式的能量統(tǒng)稱為機(jī)械能。這節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)機(jī)械能守恒定律。（二）新課內(nèi)容一、機(jī)械能1、定義：物體的動能和勢能之和稱為物體的機(jī)械能。機(jī)械能包括動能、重力勢能、彈性勢能。2、表達(dá)式：Ｅ＝ＥＫ＋ＥＰ3.機(jī)械能是標(biāo)量，只有大小，沒有方向，但有正負(fù)(因?yàn)閯菽苡姓?fù))。機(jī)械能具有瞬時(shí)性。物體在某一時(shí)刻的機(jī)械能等于該時(shí)刻的動能與勢能之和。機(jī)械能具有相對性。因?yàn)閯菽芫哂邢鄬π?需確定零勢能面)，與動能相關(guān)的速度也具有相對性(需相對于同一慣性參考系，一般以地面為參考系)，所以機(jī)械能也具有相對性。4.動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化(1)動能與重力勢能間的轉(zhuǎn)化：只有重力做功時(shí)，若重力做正功，則重力勢能轉(zhuǎn)化為動能；若重力做負(fù)功，則動能轉(zhuǎn)化為重力勢能。(2)動能與彈性勢能間的轉(zhuǎn)化：只有彈力做功時(shí)，若彈力做正功，則彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能；若彈力做負(fù)功，則動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能。例題1：高臺滑雪運(yùn)動員騰空躍下，如果不考慮空氣阻力，則下落過程中該運(yùn)動員機(jī)械能的轉(zhuǎn)換關(guān)系是()A．動能減少，重力勢能減少 B．動能減少，重力勢能增加C．動能增加，重力勢能減少 D．動能增加，重力勢能增加解析：選C運(yùn)動員騰空躍下，不考慮空氣阻力，只受重力作用，故機(jī)械能守恒。下落過程中高度減小，重力勢能減少，速度增大，動能增加。選項(xiàng)C正確。練習(xí)1．關(guān)于機(jī)械能，下列說法正確的是()A．機(jī)械能守恒時(shí)，物體的動能和重力勢能都不變B．物體處于平衡狀態(tài)時(shí)，機(jī)械能一定守恒C．物體機(jī)械能的變化等于合力對它做的功D．物體所受合力不為零時(shí)，其機(jī)械能可以守恒解析：選D機(jī)械能守恒是指機(jī)械能的總和不變，其中動能和重力勢能都可以變，A錯(cuò)；物體處于平衡狀態(tài)時(shí)，動能不變，但重力勢能可以變化，機(jī)械能不一定守恒，B錯(cuò)；合力做的功等于動能的變化，C錯(cuò)；物體所受合力不為零，如果只有重力做功，則機(jī)械能守恒，D對。二、機(jī)械能守恒定律1．理論推導(dǎo)只有重力做功時(shí)，根據(jù)動能定理，有WG＝Ek2－Ek1根據(jù)重力做功與重力勢能變化的關(guān)系，有WG＝Ep1－Ep2由以上兩式可得Ep1－Ep2＝Ek2－Ek1即Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2同理可以得出，在只有彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep22．機(jī)械能守恒定律(1)內(nèi)容：在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動能和勢能可以互相轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變。這叫做機(jī)械能守恒定律。(2)表達(dá)式：Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2或E1＝E2(3)守恒條件：系統(tǒng)內(nèi)只有重力或彈力做功。系統(tǒng)內(nèi)只有重力或彈力做功，對于該條件可具體理解如下：守恒條件的具體理解(1)只有重力做功，只發(fā)生動能和重力勢能的相互轉(zhuǎn)化，如自由落體運(yùn)動、拋體運(yùn)動等。(2)只有彈力做功，只發(fā)生動能和彈性勢能的相互轉(zhuǎn)化，如在光滑水平面上運(yùn)動的物體擠壓彈簧，物體和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。(3)物體既受重力，又受彈力，重力和彈力都做功，發(fā)生動能、彈性勢能、重力勢能的相互轉(zhuǎn)化，如自由下落的物體落到豎直的彈簧上和彈簧相互作用的過程中，物體和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。(4)除重力和彈力外，還受其他力，但其他力不做功。如圖1所示，如不計(jì)空氣阻力，小球在擺動過程中細(xì)線的拉力不做功，只有重力做功，小球的機(jī)械能守恒。圖1(5)除重力和彈力外，其他力做功的代數(shù)和為0。如圖2所示，忽略繩的質(zhì)量和一切摩擦，在A向下、B向上的運(yùn)動過程中，F(xiàn)A和FB都做功，但對于A、B組成的系統(tǒng)WA＋WB＝0，不存在機(jī)械能與其他形式能量的轉(zhuǎn)化，則A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。圖2例題2：如圖3所示，下列關(guān)于機(jī)械能是否守恒的判斷正確的是()圖3A．甲圖中，物體A將彈簧壓縮的過程中，A機(jī)械能守恒B．乙圖中，A置于光滑水平面，物體B沿光滑斜面下滑，物體B機(jī)械能守恒C．丙圖中，不計(jì)任何阻力時(shí)A加速下落，B加速上升過程中，A、B機(jī)械能守恒D．丁圖中，小球沿水平面做勻速圓錐擺運(yùn)動時(shí)，小球的機(jī)械能不守恒解析：選C甲圖中重力和彈力做功，物體A和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，但物體A機(jī)械能不守恒，A錯(cuò)。乙圖中物體B除受重力外，還受彈力，彈力對B做負(fù)功，機(jī)械能不守恒，但從能量特點(diǎn)看A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，B錯(cuò)。丙圖中繩子張力對A做負(fù)功，對B做正功，代數(shù)和為零，A、B機(jī)械能守恒，C對。丁圖中動能不變，勢能不變，機(jī)械能守恒，D錯(cuò)。練習(xí)2．如圖4所示，一輕彈簧固定于O點(diǎn)，另一端系一重物，將重物從與懸點(diǎn)O在同一水平面且彈簧保持原長的A點(diǎn)無初速度地釋放，讓它自由擺下，不計(jì)空氣阻力。在重物由A點(diǎn)擺向最低點(diǎn)B的過程中，下列說法正確的是()圖4A．重物的機(jī)械能守恒B．重物的機(jī)械能增加C．重物的重力勢能與彈簧的彈性勢能之和不變D．重物與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒[思路點(diǎn)撥]判斷機(jī)械能是否守恒時(shí)，必須明確研究對象，并分析做功的是哪些力，是否滿足機(jī)械能守恒的條件。解析：選D重物由A點(diǎn)下擺到B點(diǎn)的過程中，彈簧被拉長，彈簧的彈力對重物做了負(fù)功，所以重物的機(jī)械能減少，故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；此過程中，由于只有重力和彈簧的彈力做功，所以重物與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，即重物減少的重力勢能，等于重物獲得的動能與彈簧的彈性勢能之和，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。三、.應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題的基本思路應(yīng)用機(jī)械能守恒定律時(shí)，相互作用的物體間的力可以是變力，也可以是恒力，只要符合守恒條件，機(jī)械能就守恒，而且機(jī)械能守恒定律，只涉及系統(tǒng)的初、末狀態(tài)的物理量，而不需對中間過程進(jìn)行計(jì)算，使處理問題得到簡化，應(yīng)用的基本思路如下：(1)選取研究對象——物體或系統(tǒng)。(2)根據(jù)研究對象所經(jīng)歷的物理過程，進(jìn)行受力、做功分析，判斷機(jī)械能是否守恒。(3)恰當(dāng)?shù)剡x取零勢能面，確定研究對象初、末狀態(tài)的機(jī)械能。(4)根據(jù)機(jī)械能守恒定律列方程，進(jìn)行求解。例題3：.如圖5所示，質(zhì)量為m的木塊放在光滑的水平桌面上，用輕繩繞過桌邊的定滑輪與質(zhì)量為M的砝碼相連。已知M＝2m，讓繩拉直后使砝碼從靜止開始下降h(此時(shí)豎直繩長小于桌高)的距離，木塊仍在桌面上，則此時(shí)砝碼的速度為多大？圖5[思路點(diǎn)撥]解答本題時(shí)應(yīng)明確以下兩點(diǎn)：(1)木塊與砝碼的速率時(shí)刻相等。(2)木塊與砝碼組成的系統(tǒng)在上述過程中機(jī)械能守恒。解析：砝碼、木塊及輕繩組成的系統(tǒng)在相互作用的過程中，除砝碼的重力做功外，還有繩的拉力對砝碼做負(fù)功，對木塊做正功，且二者之和為0，故系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。方法一利用E2＝E1求解設(shè)砝碼開始離桌面的距離為x，取桌面所在的水平面為參考平面，則系統(tǒng)的初始機(jī)械能E1＝－Mgx，系統(tǒng)的末態(tài)機(jī)械能E2＝－Mg(x＋h)＋eq\f(1,2)(M＋m)v2，由E2＝E1，得－Mg(x＋h)＋eq\f(1,2)(M＋m)v2＝－Mgx，又M＝2m，聯(lián)立以上兩式得v＝eq\f(2,3)eq\r(3gh)。方法二利用ΔEk增＝ΔEp減求解在砝碼下降h的過程中，系統(tǒng)增加的動能ΔEk增＝eq\f(1,2)(M＋m)v2系統(tǒng)減少的重力勢能ΔEp減＝Mgh，由ΔEk增＝ΔEp減，得eq\f(1,2)(M＋m)v2＝Mgh，得v＝eq\r(\f(2Mgh,M＋m))＝eq\f(2,3)eq\r(3gh)。方法三利用ΔEm增＝ΔEM減求解在砝碼下降的過程中，木塊增加的機(jī)械能ΔEm增＝eq\f(1,2)mv2，砝碼減少的機(jī)械能ΔEM減＝Mgh－eq\f(1,2)Mv2，由ΔEm增＝ΔEM減，得eq\f(1,2)mv2＝Mgh－eq\f(1,2)Mv2，得v＝eq\f(2,3)eq\r(3gh)。答案：eq\f(2,3)eq\r(3gh)練習(xí)3：如圖6所示，A物體用板托著，位于離地h＝1.0m處，輕質(zhì)細(xì)繩通過光滑定滑輪與A、B相連，繩子處于繃直狀態(tài)。已知A物體質(zhì)量M＝1.5kg，B物體質(zhì)量m＝1.0kg，現(xiàn)將板抽走，A將拉動B上升，設(shè)A著地后不反彈，B上升過程中不會碰到定滑輪，g取10m/s2。求：圖6(1)A著地時(shí)，B的速度大小。(2)B物體在上升過程中離地面的最大高度。解析：(1)在A下降B上升的過程中，A、B系統(tǒng)機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得(Mg－mg)h＝eq\f(1,2)Mv2＋eq\f(1,2)mv2解得v＝eq\r(\f(2Mg－mgh,M＋m))，代入數(shù)據(jù)得v＝2m/s。(2)A著地后，B做豎直上拋運(yùn)動，豎直上拋能上升的高度為h′＝eq\f(v2,2g)＝0.2m。故B物體上升過程中離地面的最大高度為H＝h＋h′＝1.2m。答案：(1)2m/s(2)1.2m四、機(jī)械能守恒定律與曲線運(yùn)動的綜合應(yīng)用例題4：如圖7所示，位于豎直平面內(nèi)的光滑軌道，由一段斜的直軌道和與之相切的圓形軌道連接而成，圓形軌道的半徑為R。一質(zhì)量為m的小物塊從斜軌道上的某處由靜止開始下滑，然后沿圓形軌道運(yùn)動。要求物塊能通過圓形軌道最高點(diǎn)，且在該最高點(diǎn)與軌道間的壓力不能超過5mg(g為重力加速度)。求物塊初始位置相對于圓形軌道底部的高度h的取值范圍。圖7[思路點(diǎn)撥]解答本題應(yīng)把握以下三點(diǎn)：(1)明確物塊沿軌道運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒。(2)h的大小決定物塊在圓形軌道最高點(diǎn)受到的壓力大小。(3)在圓形軌道最高點(diǎn)可利用向心力公式列式求解。解析：設(shè)物塊在圓形軌道最高點(diǎn)的速度為v，取地面為零勢能面，由機(jī)械能守恒定律得mgh＝2mgR＋eq\f(1,2)mv2①物塊在圓形軌道最高點(diǎn)受的力為重力mg和軌道的壓力FN。重力與壓力的合力提供向心力，則有mg＋FN＝meq\f(v2,R)②物塊能通過最高點(diǎn)的條件是FN≥0③由②③式得v≥eq\r(gR)④由①④式得h≥eq\f(5,2)R。按題目的要求，有FN≤5mg⑤由②⑤式得v≤eq\r(6Rg)⑥由①⑥式得h≤5R。則h的取值范圍是eq\f(5,2)R≤h≤5R。答案：eq\f(5,2)R≤h≤5R練習(xí)4：如圖8所示，光滑的水平軌道與光滑半圓軌道相切，圓軌道半徑R＝0.4m。一個(gè)小球停放在水平軌道上，現(xiàn)給小球一個(gè)v0＝5m/s的初速度，g取10m/s2，求：圖8(1)小球從C點(diǎn)飛出時(shí)的速度。(2)小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)，對軌道的作用力是小球重力的幾倍？(3)小球從C點(diǎn)拋出后，經(jīng)多長時(shí)間落地？(4)小球落地時(shí)速度有多大？解析：(1)小球運(yùn)動至最高點(diǎn)C的過程中機(jī)械能守恒，有eq\f(1,2)mv02＝mg·2R＋eq\f(1,2)mvC2，得vC＝eq\r(v02－4gR)＝3m/s。(2)在C點(diǎn)由向心力公式知FN＋mg＝meq\f(vC2,R)，得軌道對小球的作用力FN＝meq\f(vC2,R)－mg＝1.25mg，由牛頓第三定律知小球?qū)壍赖膲毫N′＝FN＝1.25mg，是小球重力的1.25倍。(3)小球從C點(diǎn)開始做平拋運(yùn)動，由2R＝eq\f(1,2)gt2，知落地所需時(shí)間t＝eq\r(\f(4R,g))＝0.4s。(4)由于小球沿軌道運(yùn)動及做平拋運(yùn)動的整個(gè)過程機(jī)械能守恒，所以落地時(shí)速度大小v＝v0＝5m/s。答案：(1)3m/s(2)1.25倍(3)0.4s(4)5m/s五、板書設(shè)計(jì)六、作業(yè)布置課堂作業(yè)：課本P93-94全部七、小結(jié)

第八章第五節(jié)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律【教學(xué)目標(biāo)】1.會用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶計(jì)算物體運(yùn)動的速度。2.掌握驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)原理?！竞诵乃仞B(yǎng)發(fā)展】核心知識1.會用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶計(jì)算物體運(yùn)動的速度。2.掌握驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)原理。3.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下紙帶的數(shù)據(jù)的處理。核心能力1.通過用紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，體驗(yàn)驗(yàn)證過程和物理學(xué)的研究方法?？茖W(xué)品質(zhì)1.通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，體會學(xué)習(xí)的快樂，激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣；通過親身實(shí)踐，樹立“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”的科學(xué)觀．培養(yǎng)學(xué)生的觀察和實(shí)踐能力，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】1.掌握驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)原理。2.紙帶數(shù)據(jù)的處理?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】1.驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的誤差分析及如何減小實(shí)驗(yàn)誤差的方法?！窘虒W(xué)方法】教師啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生思考，討論、交流學(xué)習(xí)成果。探究法、討論法、實(shí)驗(yàn)法。一、實(shí)驗(yàn)思路機(jī)械能守恒的前提是“只有重力或彈力做功”，因此研究過程一定要滿足這一條件．本節(jié)實(shí)驗(yàn)我們以只有重力做功的過程進(jìn)行研究．二、物理量的測量及數(shù)據(jù)分析只有重力做功時(shí)，只發(fā)生重力勢能和動能的轉(zhuǎn)化．(1)要驗(yàn)證的表達(dá)式：eq\f(1,2)mv22＋mgh2＝eq\f(1,2)mv12＋mgh1或eq\f(1,2)mv22－eq\f(1,2)mv12＝mgh1－mgh2.(2)所需測量的物理量：物體所處兩位置之間的高度差，及物體的運(yùn)動速度．三、參考案例案例1研究自由下落物體的機(jī)械能1．實(shí)驗(yàn)器材鐵架臺(帶鐵夾)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、重物(帶夾子)、紙帶、復(fù)寫紙(或墨粉盤)、導(dǎo)線、毫米刻度尺、交流電源．2．實(shí)驗(yàn)步驟(1)安裝裝置：按圖1甲所示把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝在鐵架臺上，用導(dǎo)線把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與電源連接好．圖1(2)打紙帶：在紙帶的一端把重物用夾子固定好，另一端穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，用手豎直提起紙帶使重物?？吭诖螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器附近．先接通電源后釋放紙帶，讓重物拉著紙帶自由下落．重復(fù)幾次，得到3～5條打好點(diǎn)的紙帶．(3)選紙帶并測量：選擇一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，確定要研究的開始和結(jié)束的位置，測量并計(jì)算出兩位置之間的距離Δh及兩位置時(shí)紙帶的速度，代入表達(dá)式進(jìn)行驗(yàn)證．3．?dāng)?shù)據(jù)處理(1)計(jì)算各點(diǎn)對應(yīng)的瞬時(shí)速度：如圖乙所示，根據(jù)公式vn＝eq\f(hn＋1－h(huán)n－1,2T)，計(jì)算出某一點(diǎn)的瞬時(shí)速度vn.(2)驗(yàn)證方法方法一：利用起始點(diǎn)和第n點(diǎn)．選擇開始的兩點(diǎn)間距接近2mm的一條紙帶，打的第一個(gè)點(diǎn)為起始點(diǎn)，如果在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)mghn＝eq\f(1,2)mvn2，則機(jī)械能守恒定律得到驗(yàn)證．方法二：任取兩點(diǎn)A、B.如果在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)mghAB＝eq\f(1,2)mvB2－eq\f(1,2)mvA2，則機(jī)械守恒定律得到驗(yàn)證．方法三：圖像法(如圖2所示)．若在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)圖線是一條過原點(diǎn)且斜率為g的直線，則機(jī)械能守恒定律得到驗(yàn)證．圖24．誤差分析本實(shí)驗(yàn)的誤差主要是紙帶測量產(chǎn)生的偶然誤差以及重物和紙帶運(yùn)動中的空氣阻力及打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的摩擦阻力引起的系統(tǒng)誤差．5．注意事項(xiàng)(1)安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，要使兩限位孔的中線在同一豎直線上，以減小摩擦阻力．(2)應(yīng)選用質(zhì)量和密度較大的重物．(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先接通電源，讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器正常工作后再松開紙帶讓重物下落．(4)本實(shí)驗(yàn)中的幾種驗(yàn)證方法均不需要測重物的質(zhì)量m.(5)速度不能用v＝gt或v＝eq\r(2gh)計(jì)算，應(yīng)根據(jù)紙帶上測得的數(shù)據(jù)，利用vn＝eq\f(hn＋1－h(huán)n－1,2T)計(jì)算瞬時(shí)速度．案例2研究沿斜面下滑物體的機(jī)械能1．實(shí)驗(yàn)器材氣墊導(dǎo)軌、數(shù)字計(jì)時(shí)器、帶有遮光條的滑塊．2．實(shí)驗(yàn)步驟如圖3所示，把氣墊導(dǎo)軌調(diào)成傾斜狀態(tài)，滑塊沿傾斜的氣墊導(dǎo)軌下滑時(shí)，忽略空氣阻力，重力勢能減小，動能增大．測量兩光電門之間高度差Δh和滑塊通過兩個(gè)光電門時(shí)的速度v1、v2，代入表達(dá)式驗(yàn)證．圖33．物理量的測量及數(shù)據(jù)處理(1)測量兩光電門之間的高度差Δh；(2)根據(jù)滑塊經(jīng)過兩光電門時(shí)遮光條的遮光時(shí)間Δt1和Δt2，計(jì)算滑塊經(jīng)過兩光電門時(shí)的瞬時(shí)速度．若遮光條的寬度為ΔL，則滑塊經(jīng)過兩光電門時(shí)的速度分別為v1＝eq\f(ΔL,Δt1)，v2＝eq\f(ΔL,Δt2)；(3)若在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)滿足mgΔh＝eq\f(1,2)mv22－eq\f(1,2)mv12，則驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律．4．誤差分析兩光電門之間的距離稍大一些，可以減小誤差；遮光條的寬度越小，誤差越?。摹⒗}分析例題1：引出下一問題：那么物體在什么條件下才做曲線運(yùn)動呢？某同學(xué)用如圖4甲所示裝置“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”時(shí)，所用交流電源的頻率為50Hz，得到如圖乙所示的紙帶．選取紙帶上打出的連續(xù)五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E，測出A點(diǎn)距起點(diǎn)O的距離為s0＝19.00cm，點(diǎn)A、C間的距離為s1＝8.36cm，點(diǎn)C、E間的距離為s2＝9.88cm，g取9.8m/s2，測得重物的質(zhì)量為m＝1kg.圖4(1)下列做法正確的有________．A．必須要稱出重物和夾子的質(zhì)量B．圖中兩限位孔必須在同一豎直線上C．將連著重物的紙帶穿過限位孔，用手提住，且讓手盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器D．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開紙帶，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源E．?dāng)?shù)據(jù)處理時(shí)，應(yīng)選擇紙帶上距離較近的兩點(diǎn)作為初、末位置(2)選取O、C兩點(diǎn)為初、末位置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，重物減少的重力勢能是________J，打下C點(diǎn)時(shí)重物的速度大小是________m/s.(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)(3)根據(jù)紙帶算出打下各點(diǎn)時(shí)重物的速度v，量出下落距離s，則以eq\f(v2,2)為縱坐標(biāo)、s為橫坐標(biāo)畫出的圖像應(yīng)是下列選項(xiàng)中的________．答案(1)B(2)2.682.28(3)C解析(2)重物減少的重力勢能為：ΔEp＝mgh＝mg(s0＋s1)＝1×9.8×(19.00＋8.36)×10－2J≈2.68JvC＝eq\f(s1＋s2,4T)＝eq\f(8.36＋9.88×10－2,4×0.02)m/s＝2.28m/s(3)在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，有：mgs＝eq\f(1,2)mv2，則有：eq\f(v2,2)