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:232 题号:17697519
如图所示,将打点计时器固定在铁架台上,用重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置可验证机械能守恒定律。

(1)实验中需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h。某同学对实验得到的纸带,设计了以下四种测量方案。这些方案中合理的是___________
A.用刻度尺测出物体下落的高度h,由打点间隔算出下落时间t,通过计算出瞬时速度v
B.用刻度尺测出物体下落的高度h,并通过计算出瞬时速度v
C.根据做匀变速直线运动时,纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v,并通过计算得出高度h
D.用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀变速直线运动时,纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v
(2)安装好实验装置,正确进行实验操作,从打出的纸带中选出符合要求的纸带,如图所示。图中O点为打点起始点,且速度为零。选取纸带上打出的连续点ABC、…作为计数点,测出其中EFG点距起始点O的距离分别为,已知重物质量为m,当地重力加速度为,计时器打点周期为。为了验证此实验过程中机械能是否守恒,需要计算出从O点到F点的过程中,重物重力势能的减少量___________,动能的增加量___________(用题中所给字母表示)。

(3)实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量,关于这个误差,下列说法正确的是___________
A.该误差属于偶然误差
B.该误差属于系统误差
C.可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差
D.可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差
(4)某同学在实验中发现重物增加的动能略小于重物减少的重力势能,于是深入研究阻力f对本实验的影响。他测出各计数点到起始点的距离h,并计算出各计数点的速度v,用实验测得的数据绘制出图线,如图所示。图像是一条直线,此直线斜率的物理含义是___________(用数学表达式书写,可能用到的物理量为mgf,已知当地的重力加速度,由图线求得重物下落时受到阻力与重物所受重力的百分比为___________%(保留两位有效数字)。
21-22高一·全国·课时练习 查看更多[2]

相似题推荐

实验题 | 较易 (0.85)
【推荐1】利用如图所示的装置做“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、导线及开关外,在下列器材中,还必须使用的两种器材是_____
A.交流电源       B.刻度尺       C.天平(含砝码)
(3)大多数学生的实验结果显示,重力势能的减少量大于动能的增加量,原因是_____
A.利用公式vgt计算重物速度
B.利用公式v 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
2020-04-20更新 | 132次组卷
实验题 | 较易 (0.85)
【推荐2】(1)某同学利用图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
   
①实验中选了如图乙打点计时器、适当质量的重锤、天平、铁架台外,在下面的器材中,必须使用的还有___________
A.刻度尺       B.秒表       C.220V交流电源       D.6V交流电源
②某次实验打出一条清晰的纸带如图丙所示,O点是打下的第一个点ABCD为另外4个连续打下的点。已知交流电频率为,重物质量为,当地重力加速度,从O点到C点,重物的重力势能变化量C点的动能___________J(结果保留3位有效数字)。
   
③比较重物的重力势能变化量C点的动能大小,发现,出现这一结果原因可能是___________
A.工作电压偏高             B.接通电源前释放了纸带
C.交流电频率高于50Hz             D.空气阻力与摩擦阻力的影响
(2)下列关于“探究两个互成度的力的合成规律”的实验说法正确的是( )
A.本实验采用的科学方法理想实验法
B.改变拉力,进行多次实验,每次都要使O点在同一位置
C.为了便于计算合力大小,两绳间夹角应取30°、45°、90°等特殊角度
D.细绳套可以用橡皮筋替代,不会影响实验结果。
2023-10-11更新 | 112次组卷
实验题 | 较易 (0.85)
【推荐3】某研究小组用图甲所示的实验装置“验证机械能守恒定律”。

(1)供实验选择的重物有以下四个,最优选择为___________
A.质量为10g的砝码
B.质量为20g的木块
C.质量为50g的塑料块
D.质量为50g的钩码
(2)若打点计时器的频率是50Hz,根据图乙所示纸带上的测量数据,可得出打B点时重物的速度为___________m/s,已知O为初始速度为零的点,则根据(1)可知重物从OB重力势能的减少量Ep不完全等于Ek的原因是___________;(均保留两位小数,g=10m/s2
(3)研究小组的同学反思所做的实验后发现误差较大,操作也不便,于是在老师的指导下利用图两所示的DIS实验装置对验证机械能守恒定律实验进改进。

i、改进后的DIS实验装置结构简图如图丁J所示,主要由光电门与轻质摆杆组成单摆绕O点转动。实验时,质量为m的光电门从M点由静止下摆,依次经过6个宽度为d的遮光片,光电门摆至左边海绵止动阀处被卡住不再回摆。已知摆长为L,当摆杆与竖直方向的夹角为θθ小于90°)时,光电门经过遮光片的时间为t,以圆弧最低点N所在平面为参考面,则光电门的势能Ep=________,动能Ek=________;然后对比不同遮光片处势能和动能之和是否相等;(选用字母mLθdtg表示)
ii、实验结束后,得到了下图所示的实验数据,其中势能变化的图线应该是下图中的___________。(选A、B或者C)
2021-11-30更新 | 143次组卷
共计 平均难度:一般