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 195 道试题
1 . 某实验小组用如图甲所示装置验证机械能守恒定律。光电门1、光电门2固定在铁架台上,两光电门分别与数字计时器连接。当地的重力加速度为g

(1)实验前先用螺旋测微器测量小球的直径d
(2)让小球从光电门1正上方某位置由静止释放,小球通过光电门1和光电门2时,小球的挡光时间分别为,则小球通过光电门1时的速度大小为___________(用物理量的符号表示);要验证机械能守恒定律,还需要测量的物理量是___________(写出物理量的名称和符号);
(3)改变小球在光电门1上方释放的位置,重复实验多次,测得多组通过光电门1和光电门2的挡光时间,作图象,如果图象的斜率为___________,图线与纵轴的交点为___________(用题目中相关物理量符号表示),则机械能守恒定律得到验证。
2 . 某实验小组用如图甲所示装置验证机械能守恒定律。光电门1、光电门2固定在铁架台上,两光电门分别与数字计时器连接。当地的重力加速度为g。

(1)实验前先用螺旋测微器测量小球的直径,示数如图乙所示,则小球直径为d=___________mm;
(2)让小球从光电门1正上方某位置由静止释放,小球通过光电门1和光电门2时,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);要验证机械能守恒定律,还需要测量的物理量是___________(写出对应物理过程物理量符号);
(3)改变小球在光电门1上方释放的位置,重复实验多次,测得多组通过光电门1和光电门2的挡光时间t1t2,作-图像,如果图像的斜率为___________,图线与纵轴的交点为___________(用题目中相关物理量符号表示),则机械能守恒定律得到验证。
3 . 某实验小组利用如图甲所示的装置做"验证机械能守恒定律”实验。

(1)为了验证机械能是否守恒,需要比较重物下落过程中任意两点间的___________            
A.速度变化量和高度变化量
B.高度变化量和势能变化量
C.动能变化量和势能变化量
(2)实验时,为了减小实验误差,下列操作正确的是(      )
A.选用的重物的质量越小越好
B.需使用秒表测出重物下落的时间
C.释放前手应提纸带中端,并让纸带自然下垂
D.释放纸带前,应使纸带在一条竖直线上
(3)打点计时器所用电源频率为50Hz,当地重力加速度的值为9.80m/s2,重物的质量为m=1kg。若按实验要求正确地选出纸带进行测量,量得连续三点ABC到打点计时器所打下的第一个点O的距离如图所示,相邻计时点时间间隔为T=0.02s,从起点O到计时点B的过程中重力势能减少量是△Ep=___________J,此过程中物体动能的增加量△Ek=___________J(计算结果均保留3位有效数字)。
4 . 在《验证机械能守恒》的学生实验中
(1)已提供了铁架台、夹子、导线、纸带等器材。为完成此实验,除了所给的器材,还需要从图1中选取的实验器材名称是___________,从图2中应选取的重物是___________

(2)某同学按照正确操作选的纸带如图3所示,其中O是起始点,是打点计时器连续打下的3个点,打点频率为,该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离,并记录在图中(单位:),重锤的质量为,根据以上数据当打点计时器打到B点时,重物的动能为___________J。(计算结果保留三位有效数字)

(3)某同学根据正确的实验操作得到多组数据,画出了的图像(图4),根据图像求出当地的重力加速度g,以下表达式正确的是___________
A.       B. C.       D.
2021-05-20更新 | 1290次组卷 | 5卷引用:吉林省吉林市第一中学2021-2022学年高一下学期期中物理试题(平行班)
5 . 在“验证机械能守恒定律”的实验中,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取9.8m/s2,测得所用的重物的质量为1.00kg。实验中得到一条点迹清晰的纸带,把第一个点记作O,另选连续的4个点ABCD作为测量点。经测量知道ABCD各点到O点的距离分别为62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm。
(1)根据以上数据,可知重物由O点运动到C点,重力势能的减少量等于________J,动能的增加量等于______J。(均保留三位有效数字)
(2)设重物下落高度h时的速度为v,如果以为纵轴,以h为横轴,根据实验数据绘出­h图线,该图线的斜率等于________(用字母表示)。
2021-05-19更新 | 41次组卷 | 1卷引用:吉林省“BEST合作体”2020-2021学年高一下学期期中物理试题
6 . 某同学设计如图甲所示的实验装置来“验证机械能守恒定律”,让小铁球从A点由静止自由下落,下落过程中经过A点正下方的光电门B点时,光电计时器记录下小球通过光电门B点的时间t,已知当地的重力加速度为g。该实验准备了如下器材∶铁架台、夹子、小铁球,光电门、数字式计时器、毫米刻度尺。

(1)用毫米刻度尺测量小铁球的直径,示数如图乙所示,则其直径为d=______m
(2)调整AB两点之间距离h,记录下小铁球通过光电门B点的时间t,多次重复上述过程,作出h的变化图像如图丙所示。若斜率k0等于______(用题中物理量符号表示)则可验证小球下落过程中机械能守恒。
(3)在实验过程中,有些误差为测量误差,有些误差为系统误差,下列属于系统误差的是( )
A.利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度
B.小球的直径测量不准确
C.下落过程中受到空气阻力
(4)若只考虑“利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度”引起的误差,则小球通过B点动能的测量值_______真实值(填“大于”或“小于”)
7 . 利用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验。

(1)如果实验同时提供了电磁打点计时器与电火花计时器两种计时器,为了减小实验误差,你认为应该选择的计时器是______
(2)已有实验器材∶交流电源、铁架台(含铁夹)、夹子、纸带、天平,刻度尺,为了完成实验,下图中还需要的器材是______;(填写器材下对应的字母)

(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,原因是______
A.利用公式计算重物速度
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
(4)在实验中,已知重物质量m=0.2kg,在纸带上打出一系列的点,如图所示(打点间隔为0.02s),单位cm,g=9.8m/s2,如果打点计时器打下O点时,重物的速度为0;那么从打O点到打B点的过程中,重物的重力势能变化量ΔEp=______J,动能变化量ΔEk=______J。(结果保留两个有效数字)
8 . 用如图1所示的实验装装置做“验证机械能守恒定律”实验时,将打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带由静止开始自由下落。

(1)下列操作步骤中正确的是________
A.将打点计时器接到学生电源的“直流输出”上
B.释放纸带之前,纸带必须处于竖直状态
C.先释放纸带,后接通电源
D.选取纸带时,应使第1、2两点间距接近2mm且点迹清晰
(2)实验中,得到如图2所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A,测得它们到起始点的距离,已知当地重力加速度,打点计时器打点的周期为。设重物的质量为,从打点到打点的过程中,重物的重力势能减少=__________,动能的变化量=__________J。(计算结果保留两位有效数字)
(3)通过分析多组数据该同学发现总是大于,原因是__________________
(4)根据纸带算出相关各点的速度,量出下落距离,则以为纵轴,以为横轴画出的图线是下图中的_______________
A. B. C.
9 . 某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律、频闪仪每隔0.05s闪光一次,如图所示,该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表(当地重力加速度取10m/s2,小球质量m=0.2kg,结果保留三位有效数字)。
时刻t2t3t4t5
速度(m/s)5.595.084.58


(1)由图中的数据计算t5时刻小球的速度v5______m/s;
(2)从t2t5时间内,重力势能增加量ΔEp______J,动能变化量ΔEk______J;
(3)在误差允许的范围内,若ΔEp与ΔEk近似相等,从而验证了机械能守恒定律。由上述计算得ΔEp小于ΔEk,造成这种结果的主要原因是______
2021-03-16更新 | 71次组卷 | 1卷引用:吉林省通化市通化县综合高级中学2019-2020学年高一下学期期末考试物理试题
10 . 实验装置如图1所示,让重锤拖动纸带自由下落,通过打点计时器打下一系列的点,对纸带上的点迹进行测量、分析和计算处理,即可验证重锤下落过程机械能是否守恒。

(1)下面列举了验证机械能守恒定律实验的几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装实验器材
B.将打点计时器接到学生电源输出电压为6V的“直流输出”挡
C.用天平测出重锤的质量
D.先释放纸带,然后立刻接通电源,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与增加的动能的关系
其中没有必要进行的步骤是________,操作不当的步骤是________
(2)如图2所示是某次实验打出的一条纸带,选取纸带上连续的五个点,测出各点之间的距离分别为:x0=62.99cm,x1=7.19cm,x2=7.58cm,x3=7.97cm,x4=8.36cm所用电源的频率50Hz,重锺的质量m=1.00kg,查得当地重力加速度9.8m/s2
①重锤由点运动到点,重力势能的减少量等于________,动能的增加量等于________(保留三位有效数字),实验结论:________
②重锤从点运动到点的过程中受到的平均阻力约为________N。
2021-03-16更新 | 249次组卷 | 4卷引用:吉林省长春市农安县2021-2022学年高一下学期 学情调研物理试题
共计 平均难度:一般