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:305 题号:22926475
某同学设计“验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示。铁架台放在水平台面上,上端安装电磁铁,接通电磁铁的开关后能吸住小球,电磁铁正下方安装一个光电门,光电门连接的数字计时器能记录下小球下落时经过光电门的时间。实验中测出小球直径为、小球球心与光电门中心的高度差为,断开电磁铁开关,小球自由下落,记录小球通过光电门的挡光时间。已知当地的重力加速度大小为

(1)下列关于实验的说法正确的是__________。
A.实验时必须用天平测出小球的质量
B.实验时应选用体积小、质量大的小球
C.可用来计算小球经过光电门时的速度大小,并用来验证小球的机械能守恒
D.可用来计算小球经过光电门时的速度大小,并用来验证小球的机械能守恒

(2)小球经过光电门时的速度大小__________(用题目中给定的物理量符号表示)。
(3)调整电磁铁位置,得出多组数据,并画出了如图乙所示的图像,若在误差允许范围内,图像的斜率__________(用题目中给定的物理量符号表示),则机械能守恒定律成立。
(4)考虑到断开电磁铁开关时电磁铁线圈对小球的吸引力不会马上消失,实际上小球的重力势能减少量__________(填“大于”“小于”或“等于”)动能增加量。

相似题推荐

实验题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐1】实验小组用“自由落体法”验证机械能守恒定律,实验装置如图。

(1)下列操作或分析中正确的有________
A.实验中应选取密度大,体积小的重锤
B.打点计时器两限位孔必须在同一竖直线上
C.实验时,应先释放重锤,再打开电源
D.可以用计算某点的速度
(2)验中,小明同学选出一条清晰的纸带如图所示。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hAhBhC

已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m,从打O点到打B点的过程中,则打点计时器打下B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了ΔEp________,重锤动能的增加量为ΔEk______;很多实验结果显示,重力势能的减少量略______(填“大于”或“小于”)动能的增加量,原因是________
(3)小华同学利用他自己实验时打出的纸带,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以及v2,根据下表中数据在图中作出v2h图像如图所示;
v/(m·s10.981.171.371.561.821.95
v2/(m2·s20.961.371.882.433.313.80
h/(×102m)4.927.029.6312.5015.6819.48


依据小华同学处理数据的方法,实验需要验证的机械能守恒的表达式为_______,因此小华同学根据图像验证机械能守恒的依据是求出图像的斜率是否近似为_______
2022-04-19更新 | 260次组卷
实验题 | 适中 (0.65)
【推荐2】图甲所示为“验证机械能守恒定律”的实验装置。现有器材:带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、导线、纸带、带铁夹的重物、天平。

(1)为了完成实验,还需要的器材有__________
A.米尺B.0-6V直流电源C.秒表D.0-6V交流电源
(2)某同学用图甲中所示装置打出的条纸带如图乙所示,Q是纸带上初始点,打点计时器的频率为50,根据纸带计算出打下D点时重物的速度大小为___________________(计算结果保留三位有效数字)。
(3)该同学采用测量出每个点的速度v和离初始点Q的距高h,带入公式看是否成立的方法验证机械能守恒定律,这个方法对实验条件的要求是____________________,为验证和满足此要求,所选择的纸带第1、2点间的距离大小应接近__________(计算结果保留一位有效数字)。
(4)该同学根据纸带算出了相应点的速度,作出图像验证机械能守恒定律,如图丙所示,则图线斜率的物理意义是______________________
2020-11-12更新 | 70次组卷
实验题 | 适中 (0.65)
真题 名校
【推荐3】某同学设计了一个用拉力传感器验证机械能守恒定律的实验。一根轻绳一端连接固定的拉力传感器,另一端连接小钢球,如图甲所示。拉起小钢球至某一位置由静止释放,使小钢球在竖直平面内摆动,记录钢球摆动过程中拉力传感器示数的最大值和最小值。改变小钢球的初始释放位置,重复上述过程。根据测量数据在直角坐标系中绘制的图像是一条直线,如图乙所示。
(1)若小钢球摆动过程中机械能守恒。则图乙中直线斜率的理论值为_______
(2)由图乙得:直线的斜率为______,小钢球的重力为_______N。(结果均保留2位有效数字)
(3)该实验系统误差的主要来源是______(单选,填正确答案标号)。
A.小钢球摆动角度偏大
B.小钢球初始释放位置不同
C.小钢球摆动过程中有空气阻力

2022-06-27更新 | 10131次组卷
共计 平均难度:一般