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 . 某同学用气垫导轨做“验证机械能守恒定律”的实验。如图所示,用质量为m的钩码通过轻绳拉动质量为M的滑块在水平导轨上,从A由静止开始运动,测出宽度为d的遮光条经过光电门的时间△t,已知当地重力加速度为g,要验证机械能守恒定律,还需要测量的物理量是___________,在这个过程中系统的重力势能减少量为___________(用含测量的物理量符号表示),动能增加量为___________。如果实验前忘记调节导轨水平,而是导轨的左端略低于右端,用现有测量数据___________(填“能”或“不能”)验证机械能守恒定律。若气垫导轨的左端略高于右端,则以上数据中重力势能的减少量略___________(填“大”或“小”)于动能的增加量。
2 . 用自由落体验证机械能守恒定律的实验装置如图所示,重力加速度为g

(1)选出一条纸带如图所示,其中O点是打点计时器打下的第一个点,OABCDEF为纸带上打出的连续的七个点,打点计时器通以频率为f的交变电流。用刻度尺测得OAOBODOEOF的距离分别为h1h2h3h4h5重锤的质量为m,从AE的过程中重物的重力势能较少了________;打点计时器打下A点时重锤的速度vA_______,打点计时器打下E点时重锤的速度vE________,此过程中动能增加了________。(用题目中所给的字母表示)
(2)该同学为了更加准确的测量重力加速度的数值,测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h,算出了各计数点对应的速度v,然后以h为横轴、以v2为纵轴作出了如图所示的图线,通过图像得当地的重力加速度为______
3 . 利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图所示,水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨,导轨上A点处由一带长方形遮光条的滑块,其总质量为M,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连,遮光板两条长边与导轨垂直,导轨上B点有一光电门,可以测量遮光板经过光电门时的挡光时间t,用d表示A点到光电门B处的距离,b表示遮光板的宽度,将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度,实验时滑块在A处由静止开始运动。

(1)滑块通过B点的瞬时速度可表示为_________
(2)某次实验测得倾角θ=30°,重力加速度用g表示,滑块从A处到达B处时mM组成的系统动能增加量可表示为ΔEk=_________。系统的重力势能减少量可表示为ΔEp=_______。在误差允许的范围内,若ΔEkEp则认为系统的机械能守恒。
(3)在上次实验中,某同学改变A、B间的距离,作出的图像如图所示,并测得M=m,则重力加速度g=__________m/s2

4 . 为了验证小球在竖直平面内摆动过程的机械能是否守恒,利用如图(a)装置,不可伸长的轻绳一端系住一小球,另一端连接力传感器,小球质量为m,球心到悬挂点的距离为L,小球释放的位置到最低点的高度差为h,实验记录轻绳拉力大小随时间的变化如图(b),其中Fm是实验中测得的最大拉力值,重力加速度为g,请回答以下问题:

(1)小球第一次运动至最低点的过程,重力势能的减少量△Ep=________,动能的增加量△Ek=___________。(均用题中所给字母表示)
(2)观察图(b)中拉力峰值随时间变化规律,试分析造成这一结果的主要原因:________
5 . 某同学利用如图1所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验。

(1)图2是该同学某次实验得到的一条纸带,O点是重物开始下落时打出的点,ABC是按打点先后顺序选取的三个计数点。通过测量得到OA间距离为h1OB间距离为h2OC间距离为h3。已知计数点AB间和BC间的时间间隔均为T,重物质量为m。从重物开始下落到打点计时器打B点的过程中,重物动能的增加量为___________,重物的重力势能减少量为___________
(2)该同学在纸带上选取多个计数点,测量它们到起始点O的距离h,计算对应计数点的重物速度v,得到如图3所示的图像,由图像可求得当地的重力加速度g=___________m/s2
6 . 如图所示为验证机械能守恒定律实验中得到的纸带。

(1)若打点计时器的电源频率为50Hz,当地的重力加速度g=9.8m/s2,重物质量为0.2kg。实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示,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,在B点的动能=___________J(计算结果均保留2位有效数字)
(2)实验中发现重物增加的动能总是___________减少的重力势能(选填“大于”、“等于”、“小于”)。
2021-07-19更新 | 37次组卷 | 1卷引用:吉林省通化市通化县综合高级中学2020-2021学年高一下学期期末物理试题
7 . 在使用重锤和打点计时器“验证机械能守恒定律”的实验中:
(1)实验的研究对象是___________
(2)供选择的重物有以下四个,应选择___________
A.质量为100g的木球B.质量为10g的砝码
C.质量为200g的钩码       D.质量为10g的塑料球
(3)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物体在不同时刻的位置,那么纸带的___________端与重物相连(选填“左”或“右”)。设重物质量为m,打点计时器的打点周期为T,且O为打下的第一个点。当打点计时器打点“3”时,减少的重力势能大小表达式为___________,物体的动能表达式为___________
2021-07-16更新 | 46次组卷 | 1卷引用:吉林省辽源市田家炳高级中学友好学校2020-2021学年高一下学期期末联考物理试题
8 . 如图是用“自由落体法”验证机械能守恒定律的实验装置(g取9.80 m/s2)。

选一条清晰的纸带,如图甲所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点,ABC为三个计数点,对打点计时器通以频率为50 Hz的交变电流。用分度值为1 mm的刻度尺测得OA=12.41 cm,OB=18.90 cm,OC=27.06 cm,在计数点ABBC之间还各有一个点,重锤的质量为1.00 kg。
(1)观察纸带,可知连接重物的夹子应夹在甲图纸带的_______(填“左”或“右”)端;甲同学根据以上数据算出:当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了________J(结果保留三位有效数字);在实验中发现小球重力势能的减少量总是略大于小球动能的增加量,分析原因可能是________;(只需说明一种即可)
(2)某同学利用他自己实验时打出的纸带,测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h,算出了各计数点对应的速度v,然后以h为横轴、以v2为纵轴作出了如图乙所示的图线,图线的斜率近似等于________
A.19.6      B.9.8      C.4.90
图线未过原点O的原因是________
2021-07-12更新 | 103次组卷 | 1卷引用:吉林省长春市实验中学2020-2021学年高一下学期期末物理试题
9 . 如图所示,用落体法验证机械能守恒定律的实验。
(1)下列操作正确的是________

A.用秒表测出重锤下落时间
B.将打点计时器接在6V直流电源上
C.为了使打出来的第一个点清晰,应该先释放纸带再接通打点计时器电源开关
D.在纸带上离起始点较远的地方选择几个连续的点,测出它们距起始点的距离
(2)在实验中打点计时器所接交流电频率为50Hz,当地重力加速度。实验选用的重物质量为m=1kg,纸带上连续的点ABCDO点的距离如图所示,打点计时器打B点时,重物下落的速度___________m/s;从起始点O到打B点的过程中,重物的重力势能减少量___________J,动能的增加量___________J。(结果均保留3位有效数字)
2021-07-12更新 | 122次组卷 | 4卷引用:吉林省松原市实验高级中学2020-2021学年高一下学期期末物理试题
10 . 在验证机械能守恒定律的实验中:质量 m=1 kg的重锤自由下落,在纸带上打出了一系列的点,如图所示,相邻计数点时间间隔为0.02 s,长度单位是cm,g取9.8 m/s2.则(计算结果保留3位有效数字):
(1)打点计时器打下计数点B时,重锤的速度vB=________m/s;
(2)从点O到打下计数点B的过程中,重锤重力势能的减少量ΔEp=_________J,动能的增加量ΔEk=___________ J;
(3)在验证机械能守恒定律的实验中重锤重力势能的减少量ΔE稍大于动能的增加量ΔE原因_________
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