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:0.65 引用次数:1508 题号:21535138
某同学用如图(a)所示的装置验证机械能守恒定律。用细线把钢制的圆柱挂在架子上,架子下部固定一个小电动机,电动机轴上装一支软笔。电动机转动时,软笔尖每转一周就在钢柱表面画上一条痕迹(时间间隔为T)。如图(b),在钢柱上从痕迹O开始选取5条连续的痕迹ABCDE,测得它们到痕迹O的距离分别为hAhBhChDhE。已知当地重力加速度为g

(1)若电动机的转速为3000r/min,则T = __________s。
(2)实验操作时,应该__________。(填正确答案标号)
A.先打开电源使电动机转动,后烧断细线使钢柱自由下落
B.先烧断细线使钢柱自由下落,后打开电源使电动机转动
(3)画出痕迹D时,钢柱下落的速度 __________。(用题中所给物理量的字母表示)
(4)设各条痕迹到O的距离为h,对应钢柱的下落速度为v,画出图像,发现图线接近一条倾斜的直线,若该直线的斜率近似等于__________,则可认为钢柱下落过程中机械能守恒。
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实验题 | 适中 (0.65)
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【推荐1】在“验证机械能守恒定律”的实验中:

(1)某同学选用电磁打点计时器,则应按________ (选填“甲”“乙”或“丙”)图中的方法连接电源。
(2)释放纸带前,正确的操作方式是        
A.B.
C.D.

(3)本实验中,下列说法正确的是        
A.可选用木质重物作为研究对象
B.安装打点计时器时,应使两个限位孔处于同一直线上
C.可以根据来计算重物在时刻的瞬时速度
D.先接通电源,后释放重物

(4)实验小组让重物带动纸带从静止开始自由下落,按正确操作得到了一条完整的纸带,在纸带上选取连续打出的点1、2、3、4、5、6,测出点3、4、5到起始点0的距离,如图2所示。已知重物的质量为,重力加速度g。从打点0到打点4的过程中,重物的重力势能减少量_________J,动能增加量 ________J,在误差范围内,若等于则可验证重物下降过程中机械能守恒。(计算结果均保留3位有效数字)

(5)在纸带上选取多个计数点,测量它们到起始点0的距离h,计算对应计数点的重物速度v,作出图像,若图像是一条过原点的直线,且斜率为__________(用g表示),也可以验证重物下落过程中机械能守恒。
(6)实验小组选用两个质量相同、材料不同的重物P和Q分别进行实验,多次记录下落高度h和相应的速度大小v,作出的图像如图3所示,对比图像分析可知选重物___________(选填“P”或“Q”)进行实验误差更小。

2024-04-29更新 | 97次组卷
实验题 | 适中 (0.65)
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【推荐2】“验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示,图乙为实验所得的一条纸带。选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E,测出A点距起点O的距离为s0=19.0cm,点A、C间的距离为s1=8.36cm,点C、E间的距离为s2=9.8cm,测得重物的质量为m=1kg,所用交流电源的频率为50Hz,当地重力加速度大小为g=9.8m/s2,回答下列问题∶

(1)以下实验操作和数据处理正确的是___________(选填选项前的字母)。
A.图中两限位孔必须在同一竖直线上
B.实验前,手应提住纸带上端,使纸带竖直
C.实验时,先放开纸带,再接通打点计时器的电源
D.数据处理时,应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置
(2)选取OC两点为初、末位置验证机械能守恒定律,重物减少的重力势能是___________J,打下C点时重物的速度大小是___________m/s。(结果保留三位有效数字)
(3)根据纸带算出打下各点时重物的速度v,量出下落距离s,则以为纵坐标、以s为横坐标,给出的图像应是下面的___________
A. B. C. D.
(4)在实验中,经多次测量发现,重锤减小的重力势能总是略___________重锤增加的动能(填“大于”、“小于”)。
2021-07-16更新 | 63次组卷
实验题 | 适中 (0.65)
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【推荐3】在验证机械能守恒定律的实验中,某同学采用如下图装置,绕过轻质定滑轮的细线上悬挂质量相等的重物A和B,在B下面再挂钩码C。已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz。

(1)如图所示,在重物A下方固定打点计时器,用纸带连接A,测量A的运动情况。下列操作过程正确的是            
A.选择同材质中半径较大的滑轮
B.安装打点计时器时要竖直架稳,使其两限位孔在同一竖直线上
C.接通电源前让重物A尽量靠近打点计时器
D.应选取最初第1、2两点间距离接近2mm的纸带

(2)某次实验结束后,打出的纸带的一部分如图所示, ABC为三个相邻计时点。则打下B点时重锤的速度vB=_________m/s;(结果保留三位有效数字)

(3)如果本实验室电源频率大于50Hz,则瞬时速度的测量值__________(选填“偏大”或“偏小”);
(4)已知重物A和B的质量均为M,钩码C的质量为m,某次实验中从纸带上测量重物A由静止上升高度为h时对应计时点的速度为v,取重力加速度为g,则验证系统机械能守恒定律的表达式是_________
(5)为了测定当地的重力加速度,改变钩码C的质量m,测得多组m和对应的加速度a,作出图像如图所示,图线与纵轴截距为b,则当地的重力加速度为__________

2024-03-31更新 | 621次组卷
共计 平均难度:一般