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 297 道试题
1 . 某探究小组利用图示装置探究机械能守恒。将拉力传感器固定在天花板上,不可伸长的轻质细线一端连在拉力传感器上的O点,另一端系住可视为质点的钢球。钢球静止于最低点位置时拉力传感器示数为;现将钢球分别拉至不同高度由静止释放,小球释放前后细线一直处于伸直状态,如图甲所示。记下每次释放瞬间拉力传感器示数和每次释放后钢球第1次摆到最低点时拉力传感器示数。并作出图像如图乙所示,若小球第1次下摆过程中机械能守恒,则:

(1)传感器示数______N;(计算结果保留一位小数)
(2)若某次该钢球由静止释放时细线与竖直方向的夹角为θ、在最低点时传感器示数,则______。(计算结果保留两位有效数字)
昨日更新 | 32次组卷 | 1卷引用:黑龙江省哈尔滨市第九中学校2023-2024学年高一下学期5月期中物理试题
2 . 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.为减小阻力,用电火花打点计时器比用电磁计时器好一些
C.在重物大小合适的情况下,选择木块比选择铁块好
D.用秒表测出重物下落的时间
E.释放纸带前应先接通电源

(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<”“=>)重力势能减少量;其原因是______
昨日更新 | 86次组卷 | 1卷引用:黑龙江省哈尔滨市第九中学校2023-2024学年高一下学期5月期中物理试题
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3 . 某同学用如图甲所示装置验证机械能守恒定律,光滑斜面与半径为的光滑圆弧面相切于斜面底端的点,圆弧的最低点为。他采用以下两种方案来验证质量为的小球从斜面上某点由静止释放运动到点的过程中机械能是否守恒。(当地重力加速度为

(1)他用20分度游标卡尺测量小球的直径,如图乙所示,则小球直径____cm,在点安装一个光电门;
(2)将小球从斜面上某点由静止释放,小球通过点光电门时所用的时间为,则小球通过点时的速度________(用物理量符号表示);
(3)改变小球的释放位置,测得释放位置到点的高度为,重复,得到多组释放高度和对应时间,以为横坐标,以为纵坐标,将所得的数据点描点、连线,得到一条直线,若直线的斜率________,则表明小球在上述运动过程中机械能守恒。
2024-04-30更新 | 237次组卷 | 1卷引用:物理(黑龙江卷02)-2024年高考押题预测卷
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 . 某同学采用如图甲所示装置验证动滑轮下方悬挂的物块A与定滑轮下方悬挂的物块B(带有遮光条)组成的系统机械能守恒。图中光电门安装在铁架台上且位置可调,滑轮质量不计且滑轮凹槽中涂有润滑油,以保证细线与滑轮之间的摩擦可以忽略不计,细线始终伸直。A、B质量相等,遮光条质量不计,遮光条通过光电门的平均速度看作滑块通过光电门的瞬时速度,实验时将物块B由静止释放。

(1)用螺旋测微器测出遮光条宽度d,如图乙所示,则d=__________mm。
(2)某次实验中,测得t=11.60ms,则此时A的速度为__________m/s(保留2位有效数字)。
(3)改变光电门与物块B之间的高度h,重复实验,测得各次遮光条的挡光时间t,以h为横轴、为纵轴建立平面直角坐标系,在坐标系中作出图像,如图丙所示,该图像的斜率为k,在实验误差允许范围内,若k=__________(用含gd字母的表达式表示),则验证了机械能守恒定律。
2024-03-16更新 | 607次组卷 | 3卷引用:物理(黑龙江卷03)-2024年高考押题预测卷
6 . 某同学设计实验验证机械能守恒定律,装置如图(a)所示。一质量为m、直径为d的小球固定于释放装置上,在小球正下方固定四个光电门,调节各光电门的中心,使其与小球的球心均在同一竖直线上。由静止释放小球,记录小球通过每个光电门的挡光时间,重力加速度为g
   
(1)若测得某光电门的中心与释放点的竖直距离为h,小球通过此光电门的挡光时间为,则小球从释放点下落至此光电门中心时的动能增加量_____________,重力势能减小量_____________(用题中字母表示);
(2)根据实验数据,作出的图像,如图(b)所示。若图中虚线的斜率_____________,则可验证机械能守恒定律;
(3)经过多次重复实验,发现小球经过第三个光电门时,总是大于,下列原因中可能的是_____________
A.第三个光电门的中心与释放点的竖直距离测量值偏大
B.第三个光电门的中心偏离小球下落时球心所在的竖直线
C.小球下落过程中受到空气阻力的作用
2024-01-20更新 | 1589次组卷 | 8卷引用:2024年1月黑龙江省普通高等学校招生考试适应性测试物理试题
7 . “验证机械能守恒定律”的实验的装置如图1所示。

(1)下列实验操作正确的是________
A.将电磁打点计时器固定在铁架台上,并把打点计时器平面与纸带限位孔调整在竖直方向
B.将电磁打点计时器接到220V交流电源上
C.选择打好的纸带,确定开始打点的位置O,从纸带上数出打点数n,得到重锤下落的时间t和纸带在这段时间内的长度h,根据公式计算出重锤速度(g为重力加速度),再进一步验证机械能守恒
(2)关于本实验的误差,下列说法正确的是________
A.重锤质量称量不准会造成较大的误差
B.重锤体积一定时,用密度大的材质,有利减小误差
C.实验中摩擦不可避免,纸带越短,摩擦力做功越少,实验误差越小
(3)小李在验证了机械能守恒定律后,想用此装置探究磁铁在铜管中下落时受电磁阻尼作用的运动规律。实验装置如图2所示,将重锤换铜管成磁铁,并在纸带限位孔的正下方竖直放置一铜管,且与限位孔在同一竖直线。小李按正确步骤进行了实验,得到一条纸带如图3所示。确定一合适的点为O点,每个打点标为ab,…,h。例如,为了得到b点的速度,计算方法I:;计算方法II:。其更合理的方法是________(填“I”或“II”)。从纸带上的打点分布,试定性描述磁铁在铜管中的运动情况________________

2023-11-12更新 | 860次组卷 | 6卷引用:黑龙江东亚学团民意中学2023-2024学年高三上学期学年验收检测物理试题
8 . 某实验小组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(质量可忽略不计)。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,取经过光电门过程中的平均速度作为钢球经过A点时的瞬时速度。记录钢球每次下落时细线与竖直方向的夹角θ和计时器示数t。计算并比较钢球在释放点和A点之间的重力势能变化的大小ΔEp与动能变化的大小ΔEk,就能验证机械能是否守恒。
   
(1)已知钢球质量为m,悬点O到钢球球心的距离为L,重力加速度大小为g,则ΔEp=______ (用表示)。
(2)用计算钢球动能变化的大小。若某次测量中测得遮光条的宽度为d,计时器的示数为t,则钢球的速度大小为=______
(3)下表为该小组的实验结果:
ΔEp(×10⁻²J)4.8929.78614.6919.5929.38
ΔEk(×10²J)5.0410.115.120.029.8
表中的ΔEp与ΔEk之间存在明显差异,可能的原因是______
A.夹角θ测量值偏大造成的
B.由于空气阻力过大造成的
C.测得的速度比小球的实际速度大造成的
2024-01-07更新 | 100次组卷 | 2卷引用:黑龙江省哈尔滨市重点三校2023-2024学年高三上学期期末联考物理试题
9 . 图为一种利用气垫导轨“验证机械能守恒定律”的实验装置。主要实验步骤如下:

A.将气垫导轨放在水平桌面上,将导轨调至水平。
B.测出遮光片的宽度d
C.将滑块移至图示位置,测出遮光片到光电门的距离
D.释放滑块,读出遮光片通过光电门的挡光时间t
E.用天平称出托盘和砝码的总质量m,滑块和遮光片的总质量M
F.……
回答下列问题(已知重力加速度g):
(1)滑块通过光电门的瞬时速度为_________
(2)在滑块从静止释放到运动到光电门的过程中,系统的重力势能减少了_________;系统的总动能增加了_________
(3)若要符合机械能守恒定律的结论,应该满足的关系式为_________
2023-11-24更新 | 139次组卷 | 1卷引用:黑龙江省哈尔滨市第六中学2023-2024学年高三上学期期中考试物理试题
10 . 如图甲是用“落体法”验证机械能守恒定律的实验装置。
       
(1)下列做法中正确的有______(填正确答案序号)。
A.必须要称出重物的质量
B.数据处理时,应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置
C.图中两限位孔必须在同一竖直线上
D.可以用或者计算某点速度
(2)选出一条清晰的纸带如图乙所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点,ABC为三个相邻的计时点,打点计时器通过频率为50Hz的交变电流,用刻度尺测得,重锤的质量为1.00kg,g。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;此时重锤的速度为______m/s。(结果均保留三位有效数字)
   
(3)某同学利用另一条实验时打出的纸带,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、以为纵轴作出了如图丙所示的图线,图线的斜率近似等于______(用物理量符号表示),则可认为重物下落过程中,机械能守恒。
   
共计 平均难度:一般