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:239 题号:22929025
阿特伍德机是著名的力学实验装置。如图所示,绕过定滑轮的细线上悬挂质量相等的钩码A和B,在B下面再挂钩码C时,由于速度变化不太快,测量运动学物理量更加方便。

(1)某次实验结束后,打出的纸带如图所示,可知纸带的______端(填“左”或“右”)和钩码A相连;已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz,则钩码A运动拖动纸带打出F点时的瞬时速度大小为______m/s;(结果保留两位有效数字)

(2)某小组想通过这套装置验证连接体系统机械能守恒定律。已知钩码A和B的质量均为M,钩码C质量为m。打开打点计时器,由静止释放该系统,BC下降,A上升从而拖动纸带打出一系列点迹。由纸带上的点迹可得,当A由静止上升高度h时,对应计时点的速度为v,若当地的重力加速度为g,则验证ABC系统机械能守恒定律的表达式是______
(3)该装置还可以测定当地的重力加速度。另一小组改变钩码C的质量m,测得多组m和对应的加速度a,在坐标系上作图如图所示,图线与纵轴截距为b,则当地的重力加速度为______

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【推荐1】用如图甲所示的实验装置验证m1m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落,m1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒。图乙给出的是实验中获取的一条纸带;0是打下的第一个点,每相邻两个计数点之间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图乙所示。已知两个物体的质量m1=100g、m2=300g,则(g取9.8m/s2):

(1)在纸带上打下计数点5时的速度v5______m/s;
(2)在打点0~5过程中系统动能的增加量ΔEk______J,系统重力势能的减少量ΔEp______J;(结果保留3位有效数字)
(3)若某同学作出h图像如图丙所示,则根据图像求得的重力加速度g______m/s2
2020-10-23更新 | 208次组卷
实验题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐2】用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。气垫导轨上A处安装了一个光电门,滑块上固定一遮光条,滑块用绕过气垫导轨左端定滑轮的细线与钩码相连,每次滑块都从同一位置由静止释放,释放时遮光条位于气垫导轨上B位置的上方。

(1)实验中,取下连接在滑块上的细线,接通气源,若___________,可视为气垫导轨水平;
(2)将滑块从B位由置静止释放后,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间为t,测得滑块质量为M,钩码质量为m,遮光条的宽度为dAB间的距离为L。在实验误差允许范围内,钩码减小的重力势能mgL___________(用直接测量的物理量符号表示)相等,则机械能守恒;
(3)下列不必要的一项实验要求是___________(请填写选项前对应的字母);
A.滑块必须由静止释放
B.应使滑块的质量远大于钩码的质量
C.已知当地重力加速度
D.应使细线与气垫导轨平行
(4)改变AB间的距离L,测出相应遮光条通过光电门的时间t,作出的___________(选填“”、“”或“tL”)图线是一条倾斜直线;
(5)分析实验数据后发现,系统增加的动能明显大于钩码减小的重力势能,原因是___________
2023-05-12更新 | 469次组卷
实验题 | 适中 (0.65)
【推荐3】利用图示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。

(1)除打点计时器(含纸带、复写纸)、交流电源、铁架台、导线及开关外,在下面的器材中,必须使用的还有 ___________。(选填器材前的字母)
A.大小合适的铁质重锤        B.秒表        C.刻度尺               D.天平
(2)下图是实验中得到的一条纸带。在纸带上选取五个连续打出的点ABCDE,测得ABC三点到起始点O的距离分别为hAhBhC,已知重锤的质量为m,当地的重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T。从打下O点到打下B点的过程中,重锤重力势能的减少量ΔEp =___________(选填“mghB”或者“”),动能的增加量ΔEk =___________(选填“”或者“”)。
2022-07-06更新 | 131次组卷
共计 平均难度:一般