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 257 道试题
1 . 某学生小组设计了通过小球沿倾斜(忽略轨道摩擦)轨道下滑的实验,来验证机械能守恒定律,实验装置如图甲所示,小球释放处到光电门的高度差h远大于小球直径D

(1)用螺旋测微器测量小球的直径D,如图乙所示,则D=______mm。
(2)实验时,将小球从斜面上某处静止释放,为完成实验还需要测量的物理量为______。
A.小球的质量m
B.小球通过光电门所用的时间T
C.小球从释放到运动到斜面最低点的时间t
D.小球静止释放位置与光电门间的高度差h

(3)已知重力加速度为g,此实验只需满足______成立,则可证明机械能守恒定律成立(用已知和测量物理量的符号表示等式关系)。
7日内更新 | 122次组卷 | 1卷引用:2024届辽宁省丹东市高三下学期总复习质量测试物理试卷(二)
2 . 某实验小组利用如图所示的装置来验证机械能守恒定律。他们进行了如下实验操作:
①调节并固定两光电门,且测得两光电门中心间的距离为x,螺母A、B中心间的距离为L、遮光片的宽度为d
②调节气垫导轨下的螺母使得气垫导轨水平,然后再用厚度为h的长方体垫块垫在螺母A的下方,螺母B放在水平桌面上;
③接通气泵,将滑块置于导轨上端由静止释放,并分别记录滑块上的遮光片经过光电门1、2的时间

(1)步骤②中判断气垫导轨水平的依据是________
(2)遮光片经过光电门1时的速度大小________。(用题目给定的物理量符号表示)
(3)已知滑块(含遮光片)的质量为m,当地的重力加速度大小为g,则滑块从光电门1运动到光电门2的过程中动能的增加量________,重力势能的减少量________,若在误差允许范围内,则可证明机械能守恒定律成立。(均用题目给定的物理量符号表示)
2024-05-24更新 | 107次组卷 | 1卷引用:辽宁省县级重点高中协作体2023-2024学年高一下学期期中考试物理试卷
3 . 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______

2024-05-24更新 | 143次组卷 | 1卷引用:辽宁省协作校期中考试2023-2024学年高一下学期5月期中物理试题
4 . 利用如图所示的装置验证机械能守恒定律。用一小段光滑铁丝做一个“L”型小挂钩,保持挂钩短边水平,并将其固定在桌边。将不可伸长的轻质细线一端系成一个小绳套,挂在小挂钩上,另一端栓一个小球。将细线拉直到水平位置,由静止开始释放小球,当细线竖直时,小绳套刚好脱离挂钩使小球做平抛运动。

(1)若测得小球做平抛运动的水平位移s和下落高度h,已知重力加速度g,则小球做平抛运动的初速度为________
(2)细线拉直时,测量小球球心到悬点的距离为l,若lsh满足关系式________,则可验证小球下摆过程中机械能守恒;
(3)若释放小球时,不小心给小球一个向下的初速度,则(2)中求得的关系式是否成立?________(选填“成立”或“不成立”)。
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5 . 某实验小组在用重物下落来验证机械能守恒。
(1)下图是四位同学释放纸带瞬间的照片,你认为操作正确的是______

(2)实验过程中,得到如图所示的一条纸带。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hAhBhC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。从打O点到打B点的过程中,重物的重力势能的减少量ΔEp=______,动能的增加量ΔEk=______

(3)某同学的实验结果显示,动能的增加量大于重力势能的减少量,原因可能是______
A.没有测量重物的质量
B.存在空气阻力和摩擦阻力的影响
C.先释放重物,后接通电源打出纸带
D.利用公式计算重物速度
(4)另一小组的同学想用如图所示的装置做此实验。在实验前通过垫块平衡了小车所受的阻力。该小组同学认为,平衡阻力后小车和砂桶组成的系统机械能是守恒的,你是否同意?并说明理由______

6 . 某实验小组采用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律,实验装置安装好后,用手提住纸带上端,之后让纸带由静止开始下落。

(1)关于下列实验操作,不必要或不正确的是(  )
A.实验前先用天平测出重物和夹子的质量B.释放纸带前应先接通电源
C.在重物大小合适的情况下,选择铁块比木块选择好D.用秒表测出重物下落的时间

(2)某次实验中所用重物的质量,某同学选取了一条纸带,如图乙所示,0是打下的第一个点,1、2、3、4是连续打的点,根据纸带上的测量数据,从打下点0至打下点3的过程中,重物重力势能的减少量为___________J,动能增加量为___________J。(打点计时器频率为50Hz,取,结果均保留3位有效数字)

(3)若由于打点计时器的两限位孔不在同一竖直线上,这样会导致计算的动能增加量___________(填“<”“=”或“>”)重力势能减少量;其原因是___________
2024-04-15更新 | 568次组卷 | 1卷引用:辽宁省鞍山市第一中学2023-2024学年高一下学期第三次月考物理试卷
7 . 如图甲所示,对两小桶及里面所装物体组成的系统,某实验小组要探究其运动时机械能的变化情况。图甲中定滑轮的质量很小,转动时受到的摩擦力很小。他们首先在两小桶里装适当质量的物体,使滑轮刚好不转动,然后将M中质量为25g的物体取出放入N中,再将系统由静止释放,系统运动过程中用手机对N进行连拍,相邻两次拍照的时间间隔为0.1s。照片记录的N运动过程中每隔0.1s的部分相对位置如图乙所示。当地的重力加速度,按要求回答问题。

(1)系统释放后MN做匀加速直线运动的加速度大小为______
(2)若不计滑轮的质量和受到的阻力,两小桶及里面所装物体组成系统的总质量为______kg。
(3)从开始运动至N到达C位置,该实验小组根据照片测出该过程N下落的高度,从而计算得出系统重力势能的减小量为0.11J,他们又根据第(2)问结果计算该过程系统动能的增加量,应为______J。(结果保留两位有效数字)
8 . 用图甲所示实验装置验证m1m2组成的系统机械能守恒。m1m2用轻绳连接跨过定滑轮,接通电源让m2从高处由静止开始下落,在m1上拖着的纸带打出一系列的点迹,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,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图乙所示,已知电源频率为50Hz,m1=50g、m2=150g,g,则:

(1)在打点0~5过程中系统动能的增加量_______________J,系统势能的减少量_______________J。(结果均保留三位有效数字)
(2)本实验产生误差的原因_______________。(写出一条即可)
2024-04-08更新 | 507次组卷 | 1卷引用:2024届辽宁省协作校高三下学期一模大联考物理试题
9 . 同学用让重锤自由下落的方法进行“验证机械能守恒定律”的实验。实验装置如图所示。试回答以下问题:
(1)除带夹子的重锤、纸带铁架台(含夹子)、打点计时器、导线及开关外,在下列器材中,还需要使用的器材是______(选填选项前字母)。
A.低压直流电源B.天平(含砝码)C.低压交流电源D.刻度尺

(2)实验过程中他们进行了如下操作,其中操作不当的步骤是_____(选填选项前字母)。
A.将打点计时器竖直固定在铁架台上
B.先释放纸带,后接通电源
C.在纸带上选取适当的计数点,并测量计数点间的距离
D.根据测量结果分别计算重锤下落过程中减少的重力势能及增加的动能

(3)甲同学按照正确的实验步骤操作后,选出一条纸带如图所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点,为三个计数点,用刻度尺测得,在计数点ABBC之间还各有一个点。打点计时器打点的周期为0.02s,当地重力加速度为,经过B点时的速度大小为______m/s。(结果保留两位有效数字)
(4)某同学根据另一纸带算出相关各点的速度v,量出下落的距离h,以为纵轴,以h为横轴画出的图线如图所示,由图象可知机械能损失占机械能的______%(结果保留两位有效数字)。由此数据可以得出结论,在误差允许的范围内,机械能损失可忽略不计,重力势能减少量等于功能增加量,机械能守恒。

2024-04-02更新 | 34次组卷 | 1卷引用:辽宁省抚顺市六校协作体2021-2022学年高一下学期期末考试物理试题
10 . 在验证机械能守恒定律的实验中,某同学采用如下图装置,绕过轻质定滑轮的细线上悬挂质量相等的重物A和B,在B下面再挂钩码C。已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz。

(1)如图所示,在重物A下方固定打点计时器,用纸带连接A,测量A的运动情况。下列操作过程正确的是            
A.选择同材质中半径较大的滑轮
B.安装打点计时器时要竖直架稳,使其两限位孔在同一竖直线上
C.接通电源前让重物A尽量靠近打点计时器
D.应选取最初第1、2两点间距离接近2mm的纸带

(2)某次实验结束后,打出的纸带的一部分如图所示, ABC为三个相邻计时点。则打下B点时重锤的速度vB=_________m/s;(结果保留三位有效数字)

(3)如果本实验室电源频率大于50Hz,则瞬时速度的测量值__________(选填“偏大”或“偏小”);
(4)已知重物A和B的质量均为M,钩码C的质量为m,某次实验中从纸带上测量重物A由静止上升高度为h时对应计时点的速度为v,取重力加速度为g,则验证系统机械能守恒定律的表达式是_________
(5)为了测定当地的重力加速度,改变钩码C的质量m,测得多组m和对应的加速度a,作出图像如图所示,图线与纵轴截距为b,则当地的重力加速度为__________

共计 平均难度:一般