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 328 道试题
1 . 某实验小组用如图所示的装置验证机械能守恒定律,轻质细杆一端固定一小钢球,另一端可绕光滑的固定轴转动,固定在转轴上的拉力传感器可以测出细杆上的拉力大小;在固定轴正下方放置一光电门(连接光电计时器),使球心到达最低点时可以恰好通过光电门,测得小球的直径为d,已知当地重力加速度为g
   
(1)在开始实验前,使小球静止在最低点,读出力传感器读数为F,则小球质量为________
(2)在实验中经测量,球心到转轴O的距离为L。将小球拉至某一位置,测出细杆与竖直方向夹角;由静止释放小球,读出光电计时器显示的挡光时间为t,小球到达最低点时速度大小为________,下摆过程中,小球的重力势能减少量可表示为________,动能的增加量可表示为________,如果二者在误差范围内相等,说明该系统机械能守恒。
2023-07-18更新 | 141次组卷 | 1卷引用:辽宁省辽南协作校2022-2023学年高一下学期期末物理试题
2 . 某实验小组利用光电门等器材“验证机械能守恒定律”,原理如下:直径为d的金属小球由A处静止释放,下落过程中经过A处正下方固定的光电门1和光电门2,两光电门分别与数字计时器连接.当地重力加速度大小为g
   
(1)用螺旋测微器测小球的直径如图所示,则小球的直径d=__________mm;
   
(2)实验中,小球的挡光时间分别为t1t2,则小球通过光电门1时的速度大小为v1=__________(用物理量的符号表示);
(3)为验证机械能守恒定律,实验中还需要测量出两光电门高度差h,若__________(用dt1t2hg表示)成立,则可证明该过程机械能守恒。
3 . 如图是“验证机械能守恒定律”的实验装置。重锤从高处由静止开始下落,打点计时器在重锤拖着的纸带上打出一系列的点,对图中纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律。
   
(1)为减小空气阻力因素的影响,本实验应选用哪种重物______(填A、B或C)
A.木块                                 B.铁块                                 C.塑料块
(2)释放纸带时,重物应______(填“靠近”或“远离”)打点计时器。
(3)在使用质量为m的重锤和打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,在选定的纸带上依次取计数点如图所示,纸带上所打的点记录了重锤在不同时刻的位置,设打点计时器的打点周期为T,且“0”为打下的第一个点,当打点计时器打点“3”时,重锤的动能表达式为______,若以重锤的运动起点“0”为参考点,当打点“3”时重锤的机械能表达式为______
2023-07-17更新 | 75次组卷 | 1卷引用:辽宁省锦州市2022-2023学年高一下学期期末物理试题
4 . 用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律,物块2从高处由静止开始下落,物块1上拖着的纸带打出了一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律。图乙给出的是实验中获取的一条纸带,其中0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个计时点(图中未标出),计数点间的距离如图乙所示。已知物块1、2的质量分别为。(电源频率为50 Hz,结果均保留两位有效数字)

   

(1)在纸带上打下计数点5时的速度______ m/s。
(2)在打点0~5过程中,系统动能的增加量______J,系统重力势能的减少量________J。(g取10 m/s2
(3)若某同学作出的图像如图丙所示,则当地的实际重力加速度______ m/s2
2023-07-15更新 | 95次组卷 | 80卷引用:辽宁省大连市辽宁师范大学附属中学2021-2022学年高一下学期5月模块考试物理试题
5 . 某同学用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。

   

(1)对于该实验,下列操作中对减小实验误差有利的是______
A.重物选用质量和密度较大的金属锤
B.打点计时器的两限位孔在同一竖直面内上下对正
C.精确测量出重物的质量
D.先释放重物,再接通电源
(2)在一次实验中,质量m的重物自由下落,在纸带上打出一系列的点,如图乙所示。在纸带上选取三个连续打出的点ABC,测得它们到起始点OO点为第一个计时点)的距离分别为。已知纸带相邻两个点之间时间间隔为T。从打O点到打B点的过程中,重物的动能增加量______

   

(3)大多数学生的实验结果显示,重力势能的减少量大于动能的增加量,造成这个结果的原因是______
A.利用公式v=gt计算重物速度
B.利用公式计算重物速度
C.存在空气阻力和摩擦阻力的影响
D.没有采用多次实验取平均值的方法
6 . 如图甲所示,某同学利用滑块在倾斜气垫导轨上的运动来验证机械能守恒定律。实验步骤如下:
①将已调节水平的气垫导轨的右端垫起一定高度,在导轨左侧安装一个接有数字计时器的光电门;
②用量角器测出气垫导轨的倾角θ,测量挡光片的宽度d和挡光片到光电门的距离x
③由静止释放滑块,记录数字计时器显示的挡光片挡光时间t
④保持气垫导轨的倾角θ不变,改变挡光片到光电门的距离x,记录对应的挡光片挡光时间t
   
(1)用刻度尺测量挡光片的宽度时结果如图乙所示,则挡光片的宽度d=___________mm。
(2)下列关于本实验的说法正确的是___________
A.实验中还需测量出滑块和挡光片的总质量
B.应选用较窄的挡光片进行实验
C.应选用质量较小的滑块进行实验
(3)已知当地的重力加速度大小为g,则当___________时,可以验证机械能守恒定律成立。
2023-07-10更新 | 113次组卷 | 1卷引用:辽宁省辽阳市2022-2023学年高一下学期期末物理试题
7 . 某实验小组采用如图所示的装置验证机械能守恒定律。调节导轨使其水平,已知遮光条的宽度为d,两个光电门间距为L,重力加速度为g
   
(1)要验证滑块(含遮光条)与钩码组成的系统机械能守恒,除了需测量滑块通过光电门1、2的时间外,还需要测出__________________(写出物理量的名称和符号)
(2)测出所有需要的物理量后,若满足关系式__________________,则滑块与钩码组成的系统机械能守恒。
2023-07-08更新 | 513次组卷 | 4卷引用:辽宁省名校联盟2022-2023学年高一下学期6月联考物理试题
8 . 学校物理兴趣小组用如图所示的气垫导轨装置验证机械能守恒定律。该同学测出滑块的质量M与重物的质量m,将滑块放在水平导轨上,用与导轨平行的细线跨过定滑轮连接滑块和重物,用计时器记录滑块的挡光条通过光电门所用的时间,得到滑块的瞬时速度;用刻度尺测量滑块由静止开始通过的位移。

   

(1)本实验___________(填“需要”或“不需要”)满足的条件。
(2)若滑块上安装的挡光条的宽度为d,滑块某次通过光电门所用的时间为t,则滑块此次通过光电门时的速度大小为___________
(3)某次实验中滑块由静止开始运动到光电门处发生的位移大小为s,实验操作无误,若当地的重力加速度大小g=___________(用相关物理量的符号表示),则机械能守恒定律得到验证。
(4)若M=m,改变滑块由静止开始运动到光电门处发生的位移大小,进行多次实验,测出相应的st,以s为纵坐标、为横坐标,作出的,图像的斜率为k,则可求得当地的重力加速度大小g=___________(用相关物理量的符号表示)。
9 . 小明同学用如图所示的装置验证机械能守恒定律。一根细线系住钢球,悬挂在铁架台上,钢球静止于A点。光电门固定在A的正下方,在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条。将钢球拉至不同位置由静止释放,遮光条经过光电门的挡光时间t可由计时器测出,取作为钢球经过A点时的速度。记录钢球每次下落的高度h和计时器示数t,计算并比较钢球在释放点和A点之间的势能变化大小与动能变化大小,就能验证机械能是否守恒。

   

(1)用计算钢球重力势能变化的大小,式中钢球下落高度h应测量释放时的钢球球心到___________之间的竖直距离。
A.钢球在A点时的顶端
B.钢球在A点时的球心
C.钢球在A点时的底端
(2)用计算钢球动能变化的大小。利用游标卡尺测量遮光条宽度,示数如图所示,其读数为______mm。某次测量中,计时器的示数为0.002s,则钢球的速度为______m/s。(计算结果保留三位有效数字)

   

(3)下表为该同学的实验结果:
4.8929.78614.6919.5929.38
5.0410.115.120.029.8
他发现表中的之间存在差异,认为这是由于空气阻力造成的。你是否同意他的观点?请说明理由______________________
2023-07-06更新 | 367次组卷 | 1卷引用:2023届辽宁省辽宁师范大学附属中学高三下学期5月模拟考试物理试题
10 . 某同学利用图示的气垫导轨实验装置验证机械能守恒定律,主要实验步骤如下:

A.将桌面上的气垫导轨调至水平;
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.由静止释放滑块,读出遮光条通过光电门的遮光时间t
E.秤出托盘和砝码总质量,滑块(含遮光条)的质量
已知当地重力加速度为g,回答以下问题(用题中所给的字母表示)
(1)遮光条通过光电门时的速度大小为_________
(2)遮光条由静止运动至光电门的过程,系统重力势能减少了_________,遮光条经过光电门时,滑块、托盘和砝码的总动能为_________
(3)通过改变滑块的释放位置,测出多组数据﹐利用实验数据绘制图像如图。若图中直线的斜率近似等于________,可认为该系统机械能守恒。

2023-07-05更新 | 6587次组卷 | 9卷引用:辽宁省辽西联合校2023-2024学年高三上学期期中考试物理试题
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