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:0.4 引用次数:338 题号:19236014
某研究性学习小组在做“验证机械能守恒定律”的实验中,已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,查得当地的重力加速度g=9.8m/s2,测得所用重物的质量为1.00kg。
(1)下列叙述正确的是________
A.应该用天平称出重物的质量
B.可选用点迹清晰,第一、二两点间的距离接近2mm的纸带来处理数据
C.操作时应先松开纸带再通电
D.打点计时器应接在电压为4~6V的交流电源上
(2)实验中甲、乙、丙三学生分别用同一装置得到三条点迹清晰的纸带,量出各纸带上第一、二两点间的距离分别为0.18cm、0.19cm、0.25cm,则可肯定______同学在操作上有错误,错误是________
(3)若按实验要求正确地选出纸带进行测量,量得连续三点ABC到第一个点O间的距离分别为15.55cm、19.20cm和23.23cm。则当打点计时器打点B时重物的瞬时速度v________m/s;重物由OB过程中,重力势能减少了_______J,动能增加了________J(保留3位有效数字),根据所测量的数据,还可以求出重物实际下落的加速度为________m/s2,则重物在下落的过程中所受的阻力为________N。
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【推荐1】利用如图装置做“验证机械能守恒定律”实验。

(1)为验证机械能是否守恒,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)        D.秒表
(2)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
(3)某同学想用下述方法研究机械能是否守恒:在纸带上选取多个计数点,测量它们到计数起始点O的距离h,计算对应计数点的重物速度v,描绘图像,如下判断正确的是___________.
A.若图像是一条过原点的直线,则重物下落过程中机械能一定守恒
B.若图像是一条过原点的直线,则重物下落过程中机械能可能不守恒
C.若图像是一条不经过原点的直线,则重物下落过程中机械能一定不守恒
D.若图像是一条不经过原点的直线,则重物下落过程中机械能可能不守恒
2022-09-23更新 | 673次组卷
实验题 | 较难 (0.4)
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【推荐2】某实验小组“用落体法验证机械能守恒定律”,实验装置如图甲所示,某次操作得到了如图乙所示的纸带,依次测出了各计数点到第一个计数点O的距离如图乙中所示。已知相邻两计数点的时间间隔为T,重锤的质量为,当地重力加速度。请回答下列问题:

(1)下列仪器中一定需要的是______
A.天平  B.的低压直流电源  C.刻度尺  D.秒表
(2)打E点时重锤的速度表达式______
(3)选取OE的过程进行机械能守恒定律的验证,则需要验证的关系式为______
(4)在验证机械能守恒时,发现重力势能的减少量大于动能的增加量,实际操作过程中没有任何错误,通过分析发现存在阻力。请根据该小组同学所画出的图象,如图所示。可求出实验过程中平均阻力大小为______。 (结果保留两位有效数字)
2020-08-09更新 | 650次组卷
实验题 | 较难 (0.4)
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【推荐3】某同学利用如图所示的装置验证系统机械能守恒定律,操作步骤如下:

①用天平测量两铁质小圆柱体的质量分别为
②用刻度尺测量小圆柱体与光电门的高度差h,用10分度的游标卡尺测量的厚度d(竖直方向上),实验中高度差h远大于小圆柱体的厚度d
③安装如图所示的实验装置,用手托住,让细绳伸直且系统保持静止;
④释放,测得经过光电门的挡光时间为t。以系统为研究对象,计算过程中系统势能的减少量,与动能的增加量来验证系统的机械能是否守恒。

回答下列问题(取):
(1)用10分度的游标卡尺测量的厚度(竖直方向上),示数如图所示,则_________
(2)若测得遮光时间,则系统动能的增加量_______J;测得释放前与光电门的高度差为,则系统势能的减少量________J。(计算结果均保留3位有效数字)
(3)百分误差是衡量实验精确度的重要标准,其定义为百分误差,中学阶段学生实验的要求。本实验将重物重力势能的变化量作为“实际值”,将重物动能变化量作为“测量值”,请判定该实验中系统的机械能否在误差允许范围内守恒?______________(填“守恒”或“不守恒”)。
(4)调整光电门高度,测得多组不同高度h对应的遮光时间t的数据,该同学决定不计算速度,仅作出图像,若图线为过原点的直线,则下列说法正确的是_________
A.应该描绘关系图像
B.应该描绘关系图像
C.若直线斜率,则能证明系统机械能守恒
D.若直线斜率,则能证明系统机械能守恒
2021-09-25更新 | 1205次组卷
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