组卷网 > 知识点选题 > 验证机械能守恒定律的实验步骤与数据处理
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解析
| 共计 51 道试题
1 . 如图所示,为了验证机械能守恒定律,物理实验小组设计利用自由落体运动验证机械能守恒定律,电源频率为,打点计时器固定在铁架台上,使重锤带动纸带从静止开始自由下落。

(1)按正确实验操作将重锤由静止释放。按实验要求正确地选出纸带,是打下的第一个点,用刻度尺测量连续三点点的距离,如图乙所示,若重锤的质量,查表可知当地的重力加速度,则从打下点到打下计数点的过程中,重力势能的减少量___________J,动能的增加量___________J(计算结果均保留3位有效数字)。结果发现略大于,原因可能是___________
(2)用代表重锤下落的距离,重锤的动能变化的关系图像如图丙所示,如果重锤所受阻力恒定,已知图像的斜率为,那么重锤受到的阻力大小为___________(用题中给出相关物理量的字母表示)。
2024-04-25更新 | 238次组卷 | 1卷引用:河北省邯郸市2023-2024学年高一下学期4月期中联考物理试题
2 . 利用图甲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)、交变电源、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.体积较大的木质重锤
C.刻度尺图甲D.停表

(2)图乙是实验中得到的一条纸带。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
重锤质量用m表示,已知当地重力加速度为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__________,动能的增加量__________
(3)在实验过程中,下列实验操作和数据处理正确的是__________。
A.释放重锤前,使纸带保持竖直
B.做实验时,先接通打点计时器的电源,再释放重锤
C.为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v,可测量该点到O点的距离h,再根据公式计算得出,其中g应取当地的重力加速度
D.用刻度尺测量某点到O点的距离h,利用公式mgh计算重力势能的减少量,其中g应取当地的重力加速度
2024-04-09更新 | 6次组卷 | 1卷引用:河北省邯郸市大名县第一中学2023-2024学年高一下学期3月月考物理试题

3 . 图1所示的实验装置可以用来验证机械能守恒定律,在O点通过细线悬挂一个小金属球,在O点的正下方点固定一个光电门(光电门与数字毫秒计相连),把金属球拉至A点,测得A的竖直高度为h,把金属球由静止释放,记录下金属球通过光电门的时间为t,已知当地的重力加速度为g


(1)要验证机械能守恒定律,需要测出金属球的直径D,用游标卡尺测量的结果如图2所示,则金属球直径______cm。
(2)如果关系式______成立,则表明机械能守恒定律得到验证。
(3)如果实验中,保持光电门的位置不变,多次改变金属球释放的高度,得到多组ht数据,然后用图像法处理数据,以h为纵轴,以______(填“”“”或“”)为横轴,才能使图像为一条直线。若得到的图像是一条过原点的直线且斜率______,就表明机械能守恒定律得到验证。
2024-04-01更新 | 269次组卷 | 1卷引用:2024届河北省邯郸市普通高中学业水平选择性考试(一模)物理试卷
4 . 如图放置实验器材,连接遮光片小车与托盘砝码的绳子与桌面平行,遮光片与小车位于气垫导轨上,这里没有画出(视为无摩擦力),重力加速度为g。接通电源,释放托盘与砝码,并测得:

a.遮光片长度d
b.遮光片小车到光电门长度l
c.遮光片小车通过光电门时间
d.托盘与砝码质量,小车与遮光片质量
(1)小车通过光电门时的速度为________
(2)从释放到小车经过光电门,这一过程中,系统重力势能减少量为____,动能增加量为_____
(3)改变l,做多组实验,作出如图以l为横坐标,以为纵坐标的图像。若机械能守恒成立,则图像斜率为________

2024-02-19更新 | 278次组卷 | 3卷引用:河北省邯郸市鸡泽县第一中学2023-2024学年高一下学期3月月考物理试题
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5 . 如图甲为用电火花打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置。

(1)下列做法正确的有__________
A.必须要称出重物和夹子的质量
B.图中两限位孔必须在同一竖直线上
C.将连着重物的纸带穿过限位孔,用手提住,且让手尽量靠近打点计时器
D.实验时,先放开纸带,再接通打点计时器的电源
E.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)若已知打点计时器的电源频率为50Hz,当地的重力加速度,重物质量为0.2kg。实验中得到一条点迹清晰的纸带如图乙所示,打P点时,重物的速度为零,ABC为另外3个连续点,根据图中的数据,可知重物由P点运动到B点,重力势能减少量__________J。打下B点时重物的速度大小是__________m/s。(结果保留三位有效数字)
(3)若PB的距离用h表示,打B点时重物的速度为,当两者间的关系式满足__________时,说明下落过程中重物的机械能守恒(已知重力加速度为g)。
(4)实验中发现重物增加的动能略小于减少的重力势能,其主要原因是__________
A.重物的质量过大
B.重物的体积过小
C.电源的电压偏低
D.重物及纸带在下落时受到阻力
6 . 用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验.图乙是某实验小组在正确的操作下得到的一条纸带,点为打点计时器打的第一个点,为三个计数点,每相邻两点间有四个点没有画出.已知打点计时器与“   ”的交变电源相连接,实验中夹子和重物的质量均为,当地的重力加速度.

(1)根据图乙中的纸带可以判断,实验时用手提住纸带的______(填“左”或“右”)端.
(2)若选取图乙中纸带的点来验证机械能守恒定律,则夹子和重物总的重力势能减少量______,动能的增加量______.(以上结果均保留3位有效数字)
(3)实验中发现夹子和重物的动能增加量略小于夹子和重物重力势能的减少量,其主要原因是________________________
2023-11-24更新 | 51次组卷 | 1卷引用:河北省邯郸市2023-2024学年高三上学期期中联考物理试题
7 . 小明同学利用如图所示的装置来验证机械能守恒定律。A为装有挡光片的钩码,总质量为M,挡光片的挡光宽度为b。轻绳一端与A相连,另一端跨过轻质定滑轮与质量为的重物B相连。他的做法是:先用力拉住B,保持AB静止,测出A的挡光片上边缘到光电门的距离;然后由静止释放B,与B相连的A在下落过程中会经过光电门,光电门可测出挡光片的挡光时间t,结合挡光片宽度可算出挡光片经过光电门的平均速度(可视为A下落h时的瞬时速度)。不计空气阻力及绳与滑轮间的摩擦,重力加速度为g
   
(1)在A从静止开始下落h的过程中,验证由AB所组成的系统机械能守恒的表达式为________(用题目所给物理量的符号表示)。
(2)由于光电门所测的平均速度与物体A下落h时的瞬时速度间存在一个差值,因而测量所得系统减少的重力势能________(填“大于”或“小于”)系统增加的动能。
(3)为减小上述对结果的影响,小明同学可以________(填正确答案标号)
A.适当增大挡光片的挡光宽度b
B.适当减小挡光片的挡光宽度b
C.适当减小挡光片上端到光电门的距离h
2023-10-13更新 | 100次组卷 | 1卷引用:河北省邯郸市涉县中学等校2023-2024学年高三上学期质量检测二物理试题(新课标卷)
8 . 用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
   
(1)某小组得到的一条纸带(OA间有部分点未画出)如图乙所示,ABC三点上方的数据表示该点到起点O之间的距离,单位是cm,已知打点计时器打相邻两点的时间间隔为0.02s,实验中重物的质量为0.5kg,当地的重力加速度大小。则在打点计时器打起点O到打B点的过程中,重物重力势能的减少量________J,动能的增加量________J。(结果均保留三位有效数字)
   
(2)某同学通过实验,对多条纸带进行数据处理,结果发现重物重力势能的减少量总是大于动能的增加量,其可能的原因是________
A.重物质量的测量值偏大
B.电源是直流电
C.释放纸带时纸带没有竖直
2023-08-16更新 | 64次组卷 | 1卷引用:河北省邯郸市九县区2022-2023学年高一下学期4月期中物理试题
9 . 如图所示为一种利用气垫导轨“验证机械能守恒定律”的实验装置。
   
主要实验步骤如下:
A.将气垫导轨放在水平桌面上,并调至水平;
B.测出遮光条的宽度d
C.将滑块移至图示位置,测出遮光条到光电门的距离l
D.释放滑块,读出遮光条通过光电门的挡光时间t
E.用天平称出托盘和砝码的总质量m
F.……
已知重力加速度为g,回答下列问题:
(1)为验证机械能守恒定律,还需要测量的物理量是___________
(2)若以上测得的物理量满足关系式___________(用测得的物理量符号表示),则可以得出机械能守恒的结论。
(3)某物理兴趣小组认为利用上面测量的数据也可以完成“验证牛顿第二定律”的实验,则滑块的加速度为___________(用dlt表示),若上述实验中滑块和遮光条的总质量远大于托盘和砝码的总质量m,则对于滑块和遮光条满足关系式___________(用测得的物理量符号表示),则可以验证牛顿第二定律。
2023-07-19更新 | 62次组卷 | 1卷引用:河北省邯郸市2022-2023学年高一下学期期末物理试题
10 . 用如图的实验装置验证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定律。实验中获取的一条纸带如图所示,0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个打下的点(图中未标出),打点频率为50 Hz,计数点间的距离已标记在纸带上。已知m1=50 g,m2=150 g,则(g=9.8 m/s2,所有结果均保留三位有效数字)

(1)在纸带上打下计数点5时的速度v5=______m/s。
(2)在打下0~5的过程中系统动能的增量ΔEk=______J,系统势能的减少量ΔEp=______J。
(3)由此得出的结论是:______
(4)在本实验中,若某同学作出了的图像,如图所示:

则当地的重力加速度的测量值g=______ m/s2
2023-03-27更新 | 1199次组卷 | 161卷引用:河北省曲周县第一中学2017-2018学年高一5月月考物理试题
共计 平均难度:一般