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:182 题号:22884923
某实验小组用如图甲所示装置用来验证机械能守恒,直径为d的摆球A拴在长为L的不可伸长的轻绳一端(),绳的另一端固定在O点,O点正下方摆球重心经过的位置固定光电门B。现将摆球拉起,使绳偏离竖直方向成角时由静止释放摆球,当其到达最低位置时,光电门B记录的遮光时间为t
如图乙所示为万能角度尺,万能角度尺是利用游标卡尺读数原理来直接测量角度的工具。它有一个可转动的圆盘(即主尺),在圆盘的边缘标有表示圆心角的刻度,在圆盘的外侧有一个固定不动的圆弧状的游标尺。主尺上29°对应的弧长与游标尺上30格对应的弧长相等()。

(1)图乙中万能角度尺所测量的角度为_________
(2)改变角并记录对应的时间t的值,作出图像,已知直线斜率的绝对值为k,则重力加速度_________(用题中字母表示);
(3)写出一条减小实验误差的措施:____________________________________

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实验题 | 适中 (0.65)
【推荐1】在用图甲所示的装置验证机械能守恒定律的实验中,使质量的重物自由下落,电火花计时器在纸带上打出一系列的点。

(1)(多选)实验中,下列相关操作正确的是______
A.电火花计时器应使用直流电源
B.应先接通电源,后松开纸带
C.应记录起始点的位置,在距离点较近处连续选择几个计数点
D.先计算出再进行比较,从而得出实验结论
(2)选取符合实验要求的纸带如图乙所示,为打下的第一个点,A为从合适位置开始选取的连续的三个点。已知电火花计时器每隔(用表示)打一个点,当地的重力加速度大小,那么应取点到______(选填“A”、“”或“”)点来验证机械能守恒定律。

(3)从点到第(2)问中选取的点,重力势能的减少量______,动能的变化量______。(均用题中的物理量符号表示)
(4)某同学经过思考后,测出纸带上各点到点的距离,根据纸带算出各点的速度及重物下落的高度,绘制出以为纵轴、为横轴的图像,若操作、计算均无误,则绘制出的图像为______。(填选项符号)
A.                                 B.       
C.                                 D.
2021-07-08更新 | 111次组卷
实验题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐2】用如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律,轻杆两端固定两个大小相等但质量不等的小球P、Q,杆的正中央有一光滑的水平转轴O,使杆能在竖直面内自由转动。O点正下方有一光电门,小球通过轨迹最低点时,球心恰好通过光电门。已知重力加速度为g。

(1)用游标卡尺测得小球的直径如图乙所示,则小球的直径d________cm。
(2)PQ从水平位置静止释放,当小球P通过最低点时,与光电门连接的数字计时器显示的挡光时间为Δt,则小球P经过最低点时的速度v__________(用物理量符号表示)。
(3)测得两小球PQ球心间距离为L,小球P的质量是2m,Q的质量为m,则PQ系统重力势能的减小量ΔEp________,动能的增加量为ΔEk。若在误差允许范围内,总满足ΔEp________(选填“<”“=”或“>”)ΔEk,则可证得系统机械能守恒。
2020-06-16更新 | 134次组卷
实验题 | 适中 (0.65)
【推荐3】某同学利用如图所示装置来验证机械能守恒定律。将半径为圆轨道竖直固定在高度也为的平台上端,且使圆轨道末端水平。将一小球从圆轨道的顶端由静止释放(小球下边缘与圆轨道圆心等高),经多次实验可以测得小球从圆轨道的末端水平抛出落在地面上的水平位移趋于一个定值,测出这个定值为,重力加速度为,根据实验情况请回答下列问题:

(1)如果圆轨道光滑,且其他实验操作严格符合要求,只要得出小球的平抛位移为______,则说明小球在圆轨道下滑的过程中机械能守恒。
(2)在满足第(1)问条件的情况下,小球落地时的速度大小为______
(3)关于该实验,下列说法正确的是______
A.实验时还需要提供天平用于测量小球的质量
B.计算出平抛初速度后,总有稍小于,是因为小球运动过程中受到阻力作用
C.计算出平抛初速度后,总有稍小于,在误差允许范围内小球的机械能守恒
2021-07-03更新 | 91次组卷
共计 平均难度:一般