机械能守恒定律实验小车(机械能守恒物理实验)

o图所示，质量为M=2kg的小车静止在光滑水平面上，车上qB段是一条直线段，长L=nm，BC部分是一光滑的n4圆弧

（1）小车与滑块组成的系统在水平方向动量守恒，

机械能守恒定律实验小车(机械能守恒物理实验)

以滑块的初速度方向为正方向，滑块上升到高度时，滑块与车的速度相等，

由动量守恒定律得：mv=（M+m）v′，代入数据解得：v′=53m/s；

（七）系统机械能守恒，由机械能守恒定律得：

1七mv七=1七（m+M）v′七+μmgL+mgh，

代入数据解得：h=815m；

（3）滑块返回过程到水平面过程中，滑块做减速运动，小车做加速运动，

滑块到达水平面AB后，滑块与小车都做减速运动，因此滑块滑到圆弧低端时小车的速度，

滑块从点回到圆弧轨道点过程中，小车与滑块组成的系统水平方向动量守恒，

以向右为正方向，由动量守恒定律得：mv=Mv1-mv七，

系统机械能守恒，由机械能守恒定律得：

1七（M+m）v′七+mgh=1七Mv1七+1七mv七七，

代入数据解得：v1=3m/s（v1=13m/s不合题意，舍去）；

答：（1）滑块在高度时的速度53m/s．

（七）滑块上升的高度为815m．

（3）小车获得的速度为3m/s．

一辆光滑曲面小车，静止在光滑水平面上，一木块以一定的速度开始沿小车曲面上滑，小车的质量为木块质量的4

(1)机械能守恒mv^2/2=mgh

v=√2gh

(2)当木块滑动到点时，具有和曲面小车的速度相同。

动量守恒：mv=(m+M)V V=mv/(m+M)=v/5=√2gh/5

再由机械能守恒：mv^2/2=mgh'+(m+M)V^2/2

求得h'=4h/5

(1）根据机械能守恒且小车固定素以mv^2/2=mgh 解得 v=√2gh

(2)根据题意当木块滑动到点时，具有和曲面小车的速度相同。根据动量守恒：mv=(m+M)V 解得 V=mv/(m+M)=v/5=√2gh/5

再由机械能守恒：mv^2/2=mgh'+(m+M)V^2/2

解得h'=4h/5

斜面长100cm，高60cm，某同学以质量为400g的小车沿斜面下滑来验证机械能守恒定律，他从记录小车运动的打

B点速度的大小等于时AC两点之间的平均速度大小，因此有：

vB＝xAC2T＝0.250.2＝1.25m/s

C点速度的大小等于时BD两点之间的平均速度大小，因此有：

vC＝xBD2T＝0.350.2＝1.75m/s

则从打B点时运动到打C点的过程中，小车动能增加了△EK=12mvC2-12mvB2=0.30J

重锤重力势能减小量：△Ep=mgxBC=0.35J

故答案为：0.30；0.35

光滑水平面上放置一辆平板小车和车上放着一个木块，之间夹一个轻质弹簧，两端不连接．弹簧处于原长，如题

（1）以与木块组成的系统为研究对象，射入木块过程中动量守恒，以的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：

m 0 v 0 =（m 0 +m 1 ）v，

代入数据解得：v=1m/s；

（2）当、木块、小车三者速度相等时，弹簧的弹性势能，在此过程中，系统动量守恒，以木块的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：

（m 0 +m 1 ）v=（m 0 +m 1 +m 2 ）v′，

代入数据解得：v′=0.2m/s，

在此过程中，机械能守恒，由机械能守恒定律得：

1 2 （m 0 +m 1 ）v 2 =E P + 1 2 （m 0 +m 1 +m 2 ）v′ 2 ，

代入数据解得：E P =0.4J；

（3）终车与木块分离，在此过程中系统动量守恒、机械能守恒，以系统为研究对象，以车的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：

（m 0 +m 1 +m 2 ）v′=m 2 v 小车 -（m 0 +m 1 ）v 木块 ，

由机械能守恒定律得：

1 2 （m 0 +m 1 ）v 2 = 1 2 m 2 v 小车 2 + 1 2 （m 0 +m 1 ）v 木块 2 ，

代入数据解得：v 小车 =0.4m/s，v 木块 =0.6m/s；

答：（1）打入木块后瞬间二者的速度为1m/s．

（2）木块压缩弹簧的过程中，弹簧具有的弹性势能是0.4J．

（3）终小车的速度为0.4m/s，木块的速度是0.6m/s．

机械能守恒定律和牛顿第二定律中小车和砂桶（钩码）的质量关系。

没有，你说的小车重力远大于沙桶的目的 就是为了能使用守恒定律。因为实验中要实现远大于重力是比较困难的，所以说是说这样定义的，其实误还是存在的。

这些只是人为的定义，其实实验做出来的效果不太准确

某同学用图甲所示装置验证机械能守恒定律，水平桌面边缘带有小分度为厘米的刻度，一辆小车通过不可伸长

（1）由题意可知，若在误允许的范围内，如有：12(m+M)v2A＝mgs，即可说明在此过程中由小车和钩码组成的系统机械能守恒．

（2）闪光频率f=10.0Hz，则时间间隔为0.1s，

在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，所以有：

vA=1.15?0.782×0.1m/s=1.85m/s；

则小车到达A位置时系统的动能Ek=12(M+m)v2A＝12(0.2+0.05)×1.852J=0.428J；

根据重力做功和重力势能的关系有：△Ep=mg（0.97-0）=0.05×10×0.97J=0.485J；

（3）由于纸带和打点计时器的摩擦以及空气阻力的存在，导致动能减小量没有全部转化为重力势能，因此△E p＞△E k．所以系统的机械能不守恒．

主要原因是：小车、钩码运动过程中受到的摩擦阻力较大．

故答案为：（1）12(m+M)v2A＝mgs，

（2）0.428； 0.485；

（3）不守恒，小车、钩码运动过程中受到的摩擦阻力较大．