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:56 题号:20028252
如图1所示,是利用自由落体运动装置进行“验证机械能守恒定律”的实验。所用的打点计时器连接50Hz的交流电。

(1)关于本实验说法正确的是( )
A.选用较小密度材料制成的重锤
B.实验需要用天平测量物体的质量
C.将纸带沿竖直方向穿过限位孔
D.可以用计算瞬时速度
(2)甲同学按照正确的实验步骤操作后,选出一条纸带如图2所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点,ABC为三个计数点,用刻度尺测得,在计数点ABBC之间还各有一个点。已知重物质量为1.0kg,,则OB段对应的重物重力势能的减少量=______J,重物的动能增加量=______J。(结果均保留三位小数)
(3)乙同学想利用该实验装置测定当地的重力加速度。他打出了一条纸带后,利用纸带测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h,算出了各计数点对应的速度v,以h为横轴,以为纵轴画出了如图3所示的图线。由于图线没有过原点,他又检查了几遍,发现测量和计算都没有出现问题,其错误操作可能是______

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实验题 | 适中 (0.65)
【推荐1】一探究小组设计了如图所示实验装置验证多物体组成的系统机械能守恒。气垫导轨下方有位置标尺,位置标尺的0刻线在左侧。调整气垫导轨使之水平,在导轨左侧某位置固定一光电门,记录下光电门的位置。把轻绳一端固定在点,另一端与滑块相连,钩码通过动滑轮挂在定滑轮与点之间。将滑块放在导轨右侧某位置,记下滑块上遮光条所在的初位置。开通气源,由静止释放滑块,滑块向左运动。已知钩码质量为,滑块连同遮光条总质量为,遮光条的宽度为,遮光条通过光电门的时间,重力加速度为

(1)当遮光条到达光电门时,钩码的速度_________
(2)要想验证这一过程中系统机械能守恒,需满足表达式_________
(3)甲同学通过调节滑块由静止释放的位置,记录遮光条每次所在位置和遮光条每次通过光电门的时间,进行了多次测量,甲同学想用图像法处理数据,因此他应该作出_________图像(选填),通过图像中直线的斜率,满足斜率________,则可验证该过程中系统机械能守恒。
2020-10-21更新 | 132次组卷
实验题 | 适中 (0.65)
【推荐2】某小组同学用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源,可以提供输出电压为8V的交变电流和直流电,交变电流的频率为50 Hz。重锤从高处由静止开始下落,重锤拖着的纸带上打出一系列的点,对纸带上的点测量并分析,即可验证机械能守恒定律。

(1)该小组进行了下面几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上;
C.用天平测出重锤的质量;
D.先接通电源,后释放纸带,打出一条纸带;
E.测量纸带上某些点间的距离;
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于其增加的动能。
其中没有必要进行的步骤是______,操作不当的步骤是______;(填选项字母)
(2)一位同学进行正确测量后挑选出一条点迹清晰的纸带进行测量,如图乙所示,其中O点为起始点,ABCD为连续打出的四个点。根据纸带上的测量数据,可得出打C点时重锤的速度为______m/s;(保留3位有效数字)
(3)该小组测出多组重物下落的高度h和对应的速度v,并做出h图像。则做出的图像满足______条件,就能证明重物下落过程机械能守恒;
(4)某同学选用两个形状相同、质量不同的重物ab进行实验,依据实验数据画出h图像,并求出图线的斜率k,如图丙所示。通过分析发现造成k2值偏小的原因是实验中存在各种阻力,已知实验所用重物的质量m2= 0.052 kg,当地重力加速度g=9.78 m/s2,求出重物所受的平均阻力Ff______N。(结果保留两位有效数字)
2020-11-11更新 | 111次组卷
实验题 | 适中 (0.65)
【推荐3】在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器所用电源频率为50Hz,当地重力加速度的值为9.80,测得所用重物的质量为1.0kg.甲、乙、丙三个学生分别用同一装置打出三条纸带,量出各纸带上第1、2两点间的距离分别为0.18cm、0.18cm和0.25cm,可看出其中肯定有一个学生在操作上出现了问题,出现的问题是__________.若按实验要求正确地选出纸带如图所示(相邻计数点的时间间隔为0.02s),那么:

①纸带的__________端与重物相连(选填“左”或“右”);
②打点计时器打下计数点B时,重物的速度__________;
③从起点到打下计数点B的过程中重物重力势能的减少量__________,此过程中重物动能的增加量__________;
④通过计算,数值上_______ (选填“>”“=”或“<”),这是因为________;
⑤实验的结论是_________;
⑥若实验中所用电源的频率,实验结果将会受到什么影响? _______________
2018-06-08更新 | 205次组卷
共计 平均难度:一般