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1、验证机械能守恒定律实验创新题解析源于课本而高于课本,注重求新求变求异，重视创新性的改造与拓展,是近年来高考实验命题的一大趋势。现列举三个近年考查“验证机械能守恒定律实验”的创新题，供学习参考.一、用新装置验证旧结论题如图1所示，两个质量各为m和的小物块A和B，分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端,已知m1m2，现要利用此装置验证机械能守恒定律.(1)若选定物块A从静止开始下落的过程进行测量,则需要测量的物理量有.物块的质量、m2;物块下落的距离及下落这段距离所用的时间;物块B上升的距离及上升这段距离所用的时间；绳子的长度.(）为提高实验结果的准确程度，某小组同学对此实验提出以下建议:绳的质量要轻；
2、在“轻质绳”的前提下，绳子越长越好；尽量保证物块只沿竖直方向运动，不要摇晃;两个物块的质量之差要尽可能小以上建议中确实对提高准确程度有作用的是.（）写出一条上面没有提到的提高实验结果准确程度有益的建议:.解答:（1)依实验目的，本实验需要测量的物理量有:两物块质量1、m2，物块下落或上升的高度h，对应时刻两物块运动速度大小v;因两物块均从静止开始作匀加速直线运动,则有t,故有所以直接测量的物理量是：或（）对提高实验结果准确程度有作用的建议是：.(3)对实验结果准确程度有益的其他建议有：对运动同一高度所需时间进行多次测量取其平均值；选取受力后相对伸长量尽量小的绳;尽量减少绳与滑轮的摩擦；尽量减少
3、滑轮与轴的摩擦;选用质量轻的小滑轮;物块A和B要选用密度大的金属等等评析：本实验是用新装置（细绳定滑轮连接体模型)验证旧结论(机械能守恒定律)，源于教材而远高于教材其新颖之处有二:一是从课本实验验证一个物体机械能守恒，拓展到两个物体系统的机械能守恒，并且实验器材、实验方法、物理量的测定、实验条件控制和实验误差分析,与课本相应实验相比有了较大深化与拓展;二是问题设计及答案具有探究性、开放性与发散性.如需要直接测量的物理量,可以是，也可以是.其中“写出一条上面没有提到的对提高实验结果准确程度有益的建议”,提问开放度较高,只要合理可行的均可给分.这是近年高考实验题的考查方向二、用旧装置验证新结论题2
4、某同学利用如图2所示的实验装置验证机械能守恒定律.弧形轨道末端水平,离地面的高度为H.将钢球从轨道的不同高度处静止释放，钢球的落点距轨道末端的水平距离为s.（1）若轨道完全光滑，s2与h的理论关系应满足s(用H、h表示）.(2）该同学经实验测量得到一组数据,如下表所示:2.0.004.05.06.02.3.85.206.3778请在图的坐标纸上作出关系图.(3）对比实验结果与理论计算得到的关系图线(图中已画出)，自同一高度静止释放的钢球,水平抛出的速率(填“小于”或“大于”)理论值.（4）从关系图线中分析得出钢球水平抛出的速率差十分显著，你认为造成上述偏差的可能原因是.解答：(）设钢球离开轨道
5、末端的速度为v,若轨道完全光滑,则有.钢球离开轨道后做平抛运动,则有.整理可得:s2=Hh.()实验数据作出的关系图如图4所示.(3）由图4可知,高度h一定，平抛水平位移s2的实际值小于理论值，故钢球平抛的速率小于理论值.（4)钢球速率出现偏差的可能原因，一是轨道粗糙存在摩擦；二是钢球除了平动还要转动，存在转动的动能故答案为：摩擦,转动（回答任一合理答案即可)评析：本实验是用旧装置(探究平抛运动的斜槽装置)验证新结论（机械能守恒定律)，问题情景既熟悉又陌生.其可圈可点之处:一是对斜槽装置“探究平抛运动”实验的功能的深化与拓展,难度适中、灵活性强,有较好区分度;二是重点突出对实验原理与方法、图象
6、法处理数据、误差分析能力等较高层面上的考查三是问题（4)的答案具有开放性与探究性.三、用新装置验证新结论题3.由理论分析可得，弹簧的弹性势能公式为（式中k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量).为验证这一结论，、B两位同学设计了如下的实验:首先他们都进行了图甲所示的实验：将一根轻质弹簧竖直挂起，在弹簧的另一端挂上一个已知质量为m的小铁球,稳定后测得弹簧伸长量为d;同学完成步骤后,接着进行了如图5乙所示的实验:将这根弹簧竖直的固定在水平桌面上，并把小铁球放在弹簧上,然后竖直地套上一根带有插销孔的长透明塑料管,利用插销压缩弹簧；拔掉插销时,弹簧对小铁球做功,使小铁球弹起，测得弹簧的压缩量为时,小铁球
7、上升的最大高度为B同学完成步骤后，接着进行了如图丙所示的实验.将这根弹簧放在一光滑水平桌面上，一端固定在竖直墙上,另一端被小球压缩,测得压缩量为x,释放弹簧后,小球从高为h的桌面上水平抛出,抛出的水平距离为L.()A、B两位同学进行图5甲所示实验的目的是为了确定物理量:，用m、d、表示所求的物理量：.(2）如果成立,那么A同学测出的物理量x与、H的关系式是:x=;B同学测出的物理量与、h、L的关系式是:=.解析：（)目的是测量弹簧的劲度系数k当小球处于静止时,有,可得（2）A同学的实验:将弹簧压缩x后释放小球，到小球上升高度H,根据机械能守恒可得,可解得B同学的实验:将弹簧压缩x后释放小球，有小球离开桌面后,以速度v0做平抛运动,有和解以上三式可得评析：这三道考题可以代表近年及今后的高考考查方向，情境与结果（或原理)的新旧配合，考查了学生灵活应用所学知识的能力,同学们在练习中多揣摩命题人意图、根据已知信息整合我们的知识建立联系是我们解答这类问题的关键
