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知识回顾 1、机械能守恒的条件： （1）做功角度：只有 做功； （2）能量转化角度： 只有 和 的转化。 2、机械能守恒定律的两种常用表达式： （1） ； （2） . 重力、弹簧的弹力 动能 势能（含弹性势能） △E减=△E增 某同学用如图a 所示的实验装置来验证机械能守恒定律。图中，铁架台放在水平桌面上，在铁架台上固定一电火花式打点计时器，纸带上端用铁夹夹住，另一端穿过打点计时器后悬挂一重物。 图a (1)下列器材中，哪些是本实验需要用到的（ ） A．秒表 B．刻度尺 C．6V交流电 D．220V交流电 E．托盘天平 F．弹簧秤 G．砂桶和砂子 BD (2)为了减小实验误差，所悬挂的重物应选取下列重物中的哪一个（以下四种重物都可以固定在纸带下端）（ ） A．50g的钩码 B．300g的小铁球 C．300g的字典 D．100g的砝码 （3）实验中应先 再 ，得到如图b的一条纸带。若打点计时器打点周期为T，则打下A点时，纸带的速度为 ，由A到B的过程中重物的重力势能的减小量为 。( 重力加速度为g，重物质量为m ) B 接通电源 释放重物 S1/2T mgS （4）处理数据时，为了验证重物在下落过程中机械能守恒，则只需验证是否满足（ ） A． B. C. D. C T10．如图，在竖直平面内有一固定的光滑轨道ABCD，其中AB是长为2R的水平直轨道，BCD是圆心为O、半径为R的3/4圆弧轨道，两轨道相切于B点。在水平恒定拉力作用下，一质量为m的小球从A点由静止开始做匀加速直线运动，到达B点时撤除拉力。已知小球经过最高点C时对轨道的压力大小恰好为零，重力加速度大小为g。求： （1）小球在AB段运动时所受的拉力F； （2）小球从D点运动到AB面所用的时间。 C B O A R 2R D 解：（1）小球在C点有： 小球在从A点到到C点的过程中，由动能定理有： 解得： （2）小球从A点出发，经过B、C、D后回到AB面时的速度为v，对此过程应用动能定理有： 利用(1)的结果可得： 小球从A点出发，经过B、C、到达D时的速度为vD，对此过程应用动能定理有： 利用(1)的结果可得： 小球从D点下落，回到AB面所用的时间为t ，则： 可解得： 【实验原理】（1）物体自由下落时，只有重力做功，物体的重力势能和动能互相转化,机械能守恒。 若物体下落高度为 h 时，瞬时速度为 v ， 则有： mgh＝ mv2，测出物体下落高度h和该时刻的瞬时速度v，即可验证机械能是否守恒。 （2）计算纸带上第n点的瞬时速度的方法：测出与第n点相邻的前、后两段相等时间T内下落的距离sn和sn+1，则 vn= . 【实验器材】 铁架台（带铁夹）、打点记时器、纸带、重锤、导线、毫米刻度尺、学生电源 【实验步骤】 1.如图把打点记时器竖直固定在铁架台上，用导线把记时器与学生电源连好。 2、把纸带的一端固定在重物上，另一端穿过打点记时器的限位孔，用手竖直提起纸带的上端，并使重物停在靠近打点记时器处。 3、先接通电源，后松开纸带，让重锤自由下落。 4、重复几次，得3—5条纸带。 5．在打好点的纸带中挑选第一、二两点间的距离接近2mm，且点迹清晰的一条纸带，在起始点标上0，以后各点依次标上1，2，3……，用刻度尺测出对应下落高度h1、h2、h3……。 6．应用公式 计算各点对应的即时速度v1、v2、v3……。 7．计算各点对应的重力势能减少量mghn和动能的增加量 mvn2，进行比较。 实验结论