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:0.85 引用次数:664 题号:6486618
用如图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,输出电压为6 V的交流电和直流电两种.重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点痕进行测量验证机械能守恒定律:

(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:
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.释放悬挂纸带的夹子,同时接通电源开关打出一条纸带;
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_______.(将其选项对应的字母填在横线处)

(2)已知打点计时器所用电源的频率为50Hz.查得当地的重力加速度g=9.80m/s2.测得所用重物的质量为1.00kg.实验中得到一条点迹清晰的纸带,把第一个点记作O,每两个计数点之间有四点未画出,另选连续的3个计数点A、B、C作为测量的点,如图所示.经测量知道A、B、C各点到O点的距离分别为50.50cm、86.00cm、130.50cm.根据以上数据,计算出打B点时重物的瞬时速度vB_____m/s;重物由O点运动到B点,重力势能减少了_______J,动能增加了_______J(保留3位有效数字).并可得出的结论是____________________________

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【推荐1】如图所示,某同学在一次实验中,利用某物体打出了一条纸带,ABCDEF是纸带上6个依次打的点,打点计时器的电源频率为50Hz。该同学用毫米刻度尺测量A点到其它各点的距离,并记录在图中。

(1)物体运动的加速度是________m/s2(保留两位有效数字)
(2)该同学最可能完成的是下列哪个实验?________
A.探究加速度与力、质量的关系
B.验证机械能守恒定律
C.测量木块与木板间的动摩擦因数
(3)根据第(2)问的结论,若要求出物体在运动过程中受到的阻力,还需测量的物理量是_______(用字母表示并说明含义)。用还需测得的量及加速度a表示物体在运动过程中所受阻力的表达式f=_________(当地重力加速度为g)。
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【推荐2】以下是利用落体法验证机械能守恒定律的实验。
(1)在实验过程中,下列说法正确的是______

A.实验时应先接通打点计时器的电源再释放纸带
B.打点计时器、天平和刻度尺是实验中必须使用的仪器
C.纸带上端用固定的夹子夹住再释放纸带的效果比用手更好
D.重物的密度大小不影响实验结果
(2)在一次实验中,重物自由下落,在纸带上打出一系列的点,如图乙所示。在纸带上选取连续打出的5个点ABCDE,测得CDE三个点到起始释放点O的距离分别为。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,则从打下O点到打下D点的过程中,重物的重力势能变化量大小为______,动能增加量为______。(用上述测量量和已知量的符号表示)
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【推荐3】如图甲所示,某同学用如图所示装置验证机械能守恒定律,悬线下吊着磁铁A,A下端吸着一个小铁球,B是固定挡板,测出静止时球离开地面的高度,悬点O到球的距离L,将球拉离竖直位置到某一位置,悬线拉直,用米尺测出此时球与尺的接触点离天花板的高度,释放小球,让小球与磁铁一起做圆周运动,到最低点时磁铁与挡板碰撞后小球由于惯性继续向前做平抛运动,测出小球做平抛运动的水平位移x,已知当地的重力加速度为g.

(1)磁铁与挡板碰撞前的一瞬间速度的大小为_______________
(2)要验证竖直圆周运动是否机械能守恒,只要验证等式_________成立即可.
(3)若实验测得重力势能的减少量总是大于动能的增加量,导致这一结果的原因可能有(写出一个原因即可)_____________________
(4)改变小球开始释放的高度,记多组释放点距天花板的高度和小球做平抛运动水平位移x,建立恰当的坐标系,在坐标纸上描点作图,得到如乙图所示的图象,根据实验原理可知图乙代表的是_____________
A.图像       B.图像        C. 图像       D.图像
2018-07-06更新 | 126次组卷
共计 平均难度:一般