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目的、原理与器材
题型:实验题 难度:0.85 引用次数:334 题号:15523396
在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,使质量为的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列的点,选取一条符合实验要求的纸带如图所示。O为第一个点,ABC为从合适位置开始选取连续点中的三个点。已知打点计时器每隔0.02 s打一个点,当地的重力加速度为,那么:

(1)根据图上所得的数据,应取图中O点到________点来验证机械能守恒定律。
(2)从O点到(1)问中所取的点,重物重力势能的减少量________J,动能增加量________J(结果保留三位有效数字)。
(3)若测出纸带上所有各点到O点之间的距离,根据纸带算出各点的速度v及物体下落的高度h,则以为纵轴,以h为横轴画出的图像是下图中的________
A. B. C. D.
(4)下列关于本实验的误差分析,正确的是(      )
A.重物质量选用得大些,有利于减小误差
B.重物质量的称量不准,会造成较大误差
C.先释放纸带后接通电源会造成较大误差
D.重物质量选用得小些,有利于减小误差

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【推荐1】为了验证物体沿光滑斜面下滑的过程中机械能守恒,某学习小组用如图甲所示的气垫导轨装置(包括导轨、气源、光电门、滑块、遮光条、数字毫秒计)进行实验。此外可使用的实验器材还有:天平、游标卡尺、刻度尺。

(1)某同学设计了如下的实验步骤,其中不必要的步骤是___________。(填写序号)
①在导轨上选择两个适当的位置安装光电门I、Ⅱ,并连接数字毫秒计;
②用天平测量滑块和遮光条的总质量m
③通过导轨上的标尺测出之间的距离l
④调整好气垫导轨的倾斜角度;
⑤将滑块从光电门I左侧某处,由静止开始释放,从数字毫秒计读出滑块上的遮光条通过光电门I、Ⅱ的时间
⑥用刻度尺分别测量点到水平桌面的高度
⑦改变气垫导轨倾斜程度,重复步骤④⑤⑥,完成多次测量。
(2)用游标卡尺测量遮光条的宽度d时,游标卡尺的示数如图乙所示,则___________mm;

(3)在误差允许范围内,若___________(用上述必要的实验步骤直接测量的物理量符号表示,已知重力加速度为g),则认为滑块下滑过程中机械能守恒。
2022-08-03更新 | 459次组卷
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【推荐2】利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”的实验。

实验中,需先接通电源,再由静止开始释放重物,得到如图乙所示的一条纸带。O为起点,在纸带上选取几个连续打出的点,其中三个连续点ABC,测得它们到起始点O的距离如图。已知重物质量m=1.00kg,重力加速度g=9.8m/s2,打点计时器打点的周期为T=0.02s,那么打点计时器打下计数点B时,重物的速度vB=___________m/s;O点到B点过程中重物的重力势能减少量为___________J,动能的增加量为____________J。(结果均保留三位有效数字)
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【推荐3】(1)利用如图甲所示的实验装置探究相关的力学实验,下列说法正确的是__________

A.探究“速度随时间变化规律”的实验中,不需要平衡摩擦力
B.探究“功和速度变化关系”的实验中,作图像,若要得到一条过原点的倾斜直线,则需要平衡摩擦力
C.探究“加速度和力、质量的关系”实验中,若要使绳子拉力等于小车所受合力,则需要平衡摩擦力
D.利用该实验装置,只要平衡摩擦力,就能满足系统机械能守恒的条件,可以用来做“探究机械能守恒定律”实验
(2)在探究“加速度与力、质量的关系”实验中,打出了一条纸带,图乙所示,已知打点时器的频率为,每两个计数点间有四个点未画出,则小车的加速度为_______(保留3位有效数字)
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