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:0.65 引用次数:1534 题号:1781716
利用如图所示装置进行验证机械能守恒定律的实验时,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.某班同学利用实验得到的纸带,设计了以下四种测量方案:

A.用刻度尺测出物体下落的高度h,并测出下落时间t,通过vgt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.
以上方案中只有一种正确,正确的是________.(填入相应的字母)

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【推荐1】利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图甲所示,水平桌面上固定一水平的气垫导轨,导轨上A点处有一滑块,其质量为M,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连.调节细绳的长度使每次实验时滑块运动到B点处与劲度系数为k的弹簧接触时小球恰好落地,测出每次弹簧的压缩量x,如果在B点的正上方安装一个速度传感器,用来测定滑块到达B点的速度,发现速度v与弹簧的压缩量x成正比,作出速度v随弹簧压缩量x变化的图象如图乙所示,测得vx图象的斜率.在某次实验中,某同学没有开启速度传感器,但测出了AB两点间的距离为L,弹簧的压缩量为x0,重力加速度用g表示,则:

(1)滑块从A处到达B处时,滑块和小球组成的系统动能增加量可表示为ΔEk____________,系统的重力势能减少量可表示为ΔEp______________,在误差允许的范围内,若ΔEk=ΔEp则可认为系统的机械能守恒.(用题中字母表示)
(2)在实验中,该同学测得Mm=1kg,弹簧的劲度系数k=100N/m,并改变AB间的距离L,作出的x2L图象如图丙所示,则重力加速度g________m/s2.
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【推荐2】图示装置可用来验证机械能守恒定律.摆锤A拴在长L的轻绳一端,另一端固定在O点,在A上放一个小铁片,现将摆锤拉起,使绳偏离竖直方向成θ角时由静止开始释放摆锤,当其到达最低位置时,受到竖直挡板P阻挡而停止运动,之后铁片将飞离摆锤而做平抛运动.

(1)为了验证摆锤在运动中机械能守恒,必须求出摆锤在最低点的速度.若测得摆锤遇到挡板之后铁片的水平位移s和竖直下落高度h,则根据测得的物理量表示摆锤在最低点的速度v=_____________________________
(2)根据已知的和测得的物理量,写出摆锤在运动中机械能守恒的关系式s2=_____________________
2019-12-18更新 | 126次组卷
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【推荐3】小明用如图甲所示的气垫导轨装置(包括导轨、气泵、光电门、滑块、遮光条、数字毫秒计)验证滑块下滑过程中机械能守恒。在导轨上选择两个适当的位置AB安装光电门Ⅰ、Ⅱ,并连接数字计时器。实验中,测得AB点到水平桌面的高度为,将滑块从光电门1的上方释放,测得滑块通过光电门Ⅰ、Ⅱ的时间为。已知遮光条的宽度为d,重力加速度为g

(1)本实验______(选填“需要”或“不需要”)测量滑块(含遮光条)的质量。
(2)实验过程中,先打开气泵,再释放滑块,滑块与导轨之间有______,这样,滑块运动时受到的阻力很小。
(3)滑块通过光电门Ⅰ时速度的表达式______(用题中所给物理量符号表示)。
(4)在误差允许范围内,若滑块下滑过程中机械能守恒,则______(用题中所给物理量符号表示)。
(5)若实验过程中光电门Ⅰ发生故障,小明继续使用该装置测量当地重力加速度:让滑块由静止释放,记录释放点到桌面的高度h、滑块通过光电门Ⅱ的时间,改变滑块释放位置获得多组数据,作出如图乙所示的图像。根据图像可计算得到当地重力加速度______

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