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
更多: | 只看新题 精选材料新、考法新、题型新的试题
解析
| 共计 26 道试题
1 . 一小钢球自由下落过程中的频闪照片,物体的实际尺寸是照片尺寸的k倍,相机的闪光频率为f,探究小组选取了照片上的ABCDE五个位置,测得BCDEA点的距离分别为

(1)小钢球下落过程的加速度大小______。(用表示)
(2)小钢球释放点到B点的距离为______。(用表示)
(3)该小组采用BD段验证机械能守恒定律,已知当地的重力加速度为,则验证机械能守恒定律的表达式为______。(用题中所给物理量的字母表示)
2024-04-08更新 | 95次组卷 | 1卷引用:河北省沧州市沧县中学2023-2024学年高三下学期3月模拟预测物理试题
2 . 某物理实验小组用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验,在气垫导轨上安装了一个光电门,滑块上固定一竖直遮光条,用天平测出滑块和槽码的质量,分别为Mm,滑块用细线绕过定滑轮与槽码相连。调整气垫导轨水平,并使细线与导轨平行。将滑块从A点由静止释放,滑块经过光电门时槽码未着地,光电计时器记录下遮光条通过光电门的时间为t,测得滑块在释放点A时遮光条与光电门间的距离为L。已知当地的重力加速度为g

(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度,若测量结果如图乙所示,则遮光条的宽度d=______mm。
(2)多次改变光电门的位置,重复上述实验,作出L的变化图像如图丙所示,图线为过坐标原点的直线,如果在误差允许的范围内当地的重力加速度大小为g=______(用题中已知量和测得的物理量符号表示)时,可以判断槽码带动滑块运动过程中机械能守恒。

(3)如果实验前没有调整到气垫导轨水平,而是带滑轮的一端较低,其他实验操作和实验数据读数均正确,这样根据图像计算出的重力加速度大小应______(选填“大于”“小于”或“等于”)当地的重力加速度大小。
3 . 某同学用图甲所示的实验装置探究线速度与角速度的关系并验证机械能守恒定律。先将两个完全相同的钢球P、Q固定在长为3L的轻质空心纸杆两端,然后在杆长处安装一个阻力非常小的固定转轴O。最后在两个钢球的球心处分别固定一个相同的挡光片,如图乙所示,保证挡光片所在平面和杆垂直。已知重力加速度为g
   
实验步骤如下:
(1)该同学将杆抬至水平位置后由静止释放,当P转到最低点时,固定在钢球P、Q球心处的挡光片刚好同时通过光电门1、光电门2;(两个光电门规格相同,均安装在过O点的竖直轴上)
(2)若挡光片通过光电门1、光电门2的时间为,根据该同学的设计,应为______;(选填“A”或者“B”)
A.2∶1       B.1∶2
(3)若要验证“机械能守恒定律”,该同学______(选填“需要”或者“不需要”)测量钢球的质量m
(4)用游标卡尺测量挡光片的宽度,示数如图丙所示,则挡光片宽度______mm;
   
(5)在误差允许范围内,关系式______成立,则验证了机械能守恒定律(关系式用gLd表示);
(6)通过多次测量和计算,发现第(2)问的关系式均存在误差,其中一组典型数据为。造成误差的主要原因可能是______
A.空气阻力对钢球的影响       B.转轴处阻力的影响
C.钢球半径对线速度计算的影响       D.忽略了纸杆的质量
4 . 某同学用小球的自由落体运动来研究机械能守恒定律。由打点计时器打点得到的一条点迹清晰的纸带如图所示。O为打下的第一个点,打点计时器所用交流电源的频率为f,重力加速度为g
   
(1)实验中的小球应该选________________。(填选项序号)
A.塑料球        B.铁球        C.木球
(2)打AB两点时小球的速度大小分别为vA = ________vB = ________(用已知量和纸带上的字母表示),只需验证关系式________(用vAvBg和纸带上的字母表示)成立,便能验证小球从AB的过程中机械能守恒。
2023-07-05更新 | 44次组卷 | 1卷引用:河北省沧州市2022-2023学年高一下学期期末物理试题
智能选题,一键自动生成优质试卷~
5 . 某实验小组用打点计时器验证机械能守恒定律,实验装置如图甲所示。
   
(1)除图示器材外,下列器材中,必需的一组是_________。(填选项前字母)
A.直流电源及导线、刻度尺                                 B.直流电源及导线、天平及砝码
C.交流电源及导线、天平及砝码                           D.交流电源及导线、刻度尺
(2)实验中在纸带上打出一系列的点,如图乙所示.已知重物的质量为,打点计时器的打点频率为,取重力加速度大小,纸带上所标数据单位为,则从打O点到打B点的过程中,重物的重力势能减少量_________J,动能增加量_________J。(结果均保留三位有效数字)
   
(3)关于实验误差,下列说法正确的是_________。(填选项前字母)
A.重锤质量的称量不准会造成较大误差                           B.重锤质量选用得大些,有利于减小误差
C.重锤质量选用得较小些,有利于减小误差                    D.先释放重物,后接通电源会造成较大误差
6 . 刘强同学欲用如图甲所示的实验装置验证系统机械能守恒定律。长为l、高为h的斜面固定在水平桌面上,斜面上安装有气垫导轨,顶端固定有一轻质定滑轮,装有遮光片的小物块A通过绕过定滑轮的细线与物块B相连,小物块A与遮光片的总质量为m1,物块B的质量为m2,且,斜面上方距离斜面底端l0处固定一光电门,,当地重力加速度为g

(1)先用游标卡尺测量出遮光片的宽度,示数如图乙所示,则遮光片的宽度d=______cm;

(2)由静止释放斜面底端的小物块A,小物块A通过光电门的遮光时间为,则小物块A通过光电门时的速度为v=______(用测得的和已知的物理量符号表示);当表达式______(用已知的和求得的物理量符号表示)成立,则系统机械能守恒定律得到验证。
2023-05-20更新 | 90次组卷 | 1卷引用:2023届河北省沧州市吴桥中学高三下学期仿真模拟物理试题(四)
7 . 某实验小组用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。他们将一小钢球用细线系住悬挂在铁架台上,并在小钢球静止位置A点的正下方固定一光电门。小钢球的底部固定一宽度为d的遮光条,并使其与细线在一条直线上。将小钢球拉至M点,测出此时细线与竖直方向之间的夹角为,将小钢球由静止释放,遮光条经过光电门的挡光时间为t。实验测得悬挂点到球心的距离为L。当地的重力加速度大小为g

(1)用50分度的游标卡尺测量遮光条宽度,示数如图乙所示,其读数为________mm;某次测量中,计时器的示数为0.0025s,则小钢球经过A点时的速度大小为________m/s。
(2)若所测的实验数据在误差允许范围内满足表达式________(用gLdt表示),即可知小钢球由M点运动至A点的过程中机械能守恒。
(3)多次实验发现,若以A点为重力势能零点,小钢球在M点的重力势能略小于它在A点的动能,造成这一结果的原因是________
2023-05-17更新 | 263次组卷 | 1卷引用:2023届河北省沧州市吴桥中学高三下学期模拟考试物理试题(二)
8 . 实验小组用图所示装置做“验证机械能守恒定律”实验,框架上装有两个光电门,光电门1可上下移动、光电门2固定;框架的竖直部分贴有长度有限的刻度尺,零刻度线在上端,可直接读出光电门1、2到零刻度线的距离;框架水平部分安装了电磁铁,将质量为的小铁球吸住,小铁球刚好处于零刻度线位置。一断电,小铁球就由静止释放,先后经过两个光电门时,与光电门连接的传感器即可测出其通过两个光电门的时间分别为。多次改变光电门1的位置,得到多组数据。已知当地重力加速度为

(1)已知小铁球的直径为d,当小铁球经过光电门时光电门记录下小铁球经过光电门的时间为,则小铁球通过光电门的速度为___________
(2)若选择刻度尺的0刻度所在高度为零势能面,则小铁球经过光电门1时的机械能表达式为___________(用d表示)。
(3)建立以为纵轴、为横轴的坐标系并描点连线,得出图线,如果图线为过原点的倾斜直线且斜率约为___________(用d表示),则可认为在误差允许范围内机械能守恒。
9 . 采用重物自由下落“验证机械能守恒定律”的实验装置如图1所示,已知打点计时器所用电源的频率为,当地的重力加速度

(1)本实验所用电火花计时器的工作电源为__________,重物及夹子的质量__________(选填“需要”或“不需要”)测出的;
(2)关于该实验的下述操作中,正确的是__________
A.实验所选重物,只需考虑其重量足够大即可
B.在组装实验器材时,电火花计时器的两个限位孔一定要与纸带处于同一竖直线上
C.实验时应先开启电源,再释放纸带
D.实验时在得到一条纸带后,一定要先处理数据确认实验成功之后,再关闭电源、整理实验器材
(3)在经过一系列实验操作后得到如图2所示的一条清晰的纸带,其中。则由纸带可知:
①在误差允许范围内,若等式__________成立,就可以验证机械能守恒(用题目中给出物理量的符号表示);
②百分误差是衡量实验精确度的重要标准,其定义为“”。本实验将重物重力势能的变化量作为“实际值”,将重物动能变化量作为“测量值”,则该实验的百分误差为__________(保留到个位)。
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:河北省黄骅中学2017-2018学年高一下学期期中考试物理试题
共计 平均难度:一般