组卷网 > 高中物理综合库 > 物理实验 > 力学实验 > 验证机械能守恒定律 > 验证机械能守恒定律的实验步骤与数据处理
题型:实验题 难度:0.65 引用次数:381 题号:13257659
利用图示装置做“验证机械能守恒定律”实验。

(1)为验证机械能是否守恒,需要比较重物下落过程中任意两点间的________
A.动能变化量与势能变化量
B.速度变化量与势能变化量
C.速度变化量与高度变化量
(2)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、重物导线及开关外,在下列器材中,还必须使用的器材有________
A.交流电源  B.刻度尺  C.天平(含砝码)  D.秒表
(3)实验中,先接通电源,再释放重物,已知重物质量m=1kg,在纸带上打出一系列的点,如图所示(打点间隔为0.02s),g=9.8m/s2,纸带上所标数据单位cm,其中O点与下一点之间距离为2mm,那么从打O点到打B点的过程中:

重物的重力势能变化量_________J,动能变化量____________J(结果保留两位有效数字)
(4)大多数学生的实验结果显示,重力势能的减少量略大于动能的增加量,出现这种结果的原因是________
A.利用公式计算重物速度
B.利用公式计算重物速度
C.存在空气阻力和摩擦阻力的影响
D.没有采用多次实验取平均值的方法

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【推荐1】一实验小组用如图1所示的装置验证机械能守恒定律。所用器材有:铁架台、钢性球A和B(A球质量大)、轻质细绳、轻质定滑轮、刻度尺、遮光片、光电计时器(未画出)。已知重力加速度为g,实验步骤如下:

(1)用游标卡尺测出遮光片的宽度d如图2所示,则d=______cm;
(2)用天平测出球A的质量为M,球B的质量为m
(3)按图1所示装置安装好实验器材。光电门可上下移动,每次实验,小球A由遮光片正对刻度尺零刻线位置静止释放,光电门对应的刻度值即为A球下落的高度h
(4)将球A由静止释放,从光电计时器读出遮光片通过光电门的时间t,则对应A球的速度v=______
(5)移动光电门,改变A球下落的高度h,多次实验,测出遮光片相对应的遮光时间t,以h为纵坐标,以______(填“t”或)为横坐标建立直角坐标系,并依数据描点连线,在误差允许的范围内,若图线是过原点的一条直线,且该直线的斜率k=______(用Mm、g、d表示),说明球A、B构成的系统机械能守恒。
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【推荐2】某同学在实验室中利用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。

(1)实验中操作规范,得到如图乙所示的一条比较理想的纸带。在纸带点迹间隔较大部分连续选取五个计时点ABCDE,测出A点和C点间的距离为C点和E点间的距离为,已知打点计时器使用的交流电的频率为,利用这些数据分析:打C点时重锤下落速度的表达式为__________,此过程中重锤下落加速度的表达式为__________。(用题中给定的字母表示)
(2)最终分析实验数据发现,重锤减少的重力势能总是大于重锤增加的动能,其主要原因是重锤在下落过程中受到阻力F的作用。已知重锤的质量为m,当地重力加速度为g。试用这些物理量及纸带上的数据表示重锤在下落过程中受到的阻力F=____________。(用(1) (2)题中给定的字母表示)
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【推荐3】“验证机械能守恒定律”的实验采用重物自由下落的方法。
(1)若实验中所用的重锤质量M=1kg ,打点纸带如右图所示,打点时间间隔为0.02s,则记录B点时,重锤动能EkB=_________,从开始下落起至B点,重锤的重力势能减少量ΔEP=_________,因此可得结论是________

(2)根据纸带算出相关各点速度v,量出下落的距离h,以为纵轴,以h为横轴画出的图线应是图中的_________g=10m/s2)。
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