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:0.85 引用次数:59 题号:18340797
在验证机械能守恒的实验中,某同学利用图甲中器材进行实验,正确地完成实验操作后,得到一条点迹清晰的纸带,如图乙所示。在实验数据处理中,某同学取A两点来验证实验。已知打点计时器每隔打一个点,,图中测量结果记录在下面的表格中。

项目

A点瞬时速度

点瞬时速度

两点距离

数据

3.92

0.98

12.80

50.00


(1)观察纸带,可知连接重物的夹子应夹在纸带的__________端(选填“左”或“右”)。
(2)将表格中未填项目填写完整,即点瞬时速度为__________
(3)若重物和夹子的总质量为,那么在A运动过程中,动能的增加量为__________,重力势能的减少量为__________,实验中产生误差的原因为__________。(计算结果保留小数点后两位)

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实验题 | 较易 (0.85)
【推荐1】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)。
2022-12-27更新 | 232次组卷
实验题 | 较易 (0.85)
名校
【推荐2】在“验证机械能守恒定律”的实验中:
(1)为了减小实验误差,应该选择___________ (填“甲”或 “乙”)图来完成这个实验。

(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)实验中,先接通电源,再释放重物,得到图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点ABC,测得它们到起始点O的距离分别为。已知当地重力加速度为,打点计时器打点的周期为。设重物的质量为。从打O点到打B点的过程中,重物的重力势能变化量___________,动能变化量___________

(4)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
2022-05-23更新 | 218次组卷
实验题 | 较易 (0.85)
【推荐3】在用自由落体法验证机械能守恒定律的实验中:
(1)从下列器材中选出实验所必需的,其编号为__________
A.打点计时器(包括纸带)
B.重锤
C.天平
D.毫米刻度尺
E.秒表
F.运动小车
(2)打点计时器的安装放置要求为__________________________________________
开始打点计时的时候,应先________,然后________
(3)计数时对所选用的纸带要求是___________________________________
(4)实验中产生系统误差的主要原因是___________________________________;使重锤获得的动能往往________,为减小误差,悬挂在纸带下的重锤应选择________
(5)如果以为纵轴,以h为横轴,根据实验数据绘出的图线是___________,该线的斜率等于_________________________________
2023-12-20更新 | 48次组卷
共计 平均难度:一般