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 12 道试题
1 . 如图,某同学设计了一个用光电门传感器,研究小物体自由下落运动过程中的物理规律的实验装置。图中AB两位置分别固定两个光电门传感器,实验测得小物体上挡光片宽度为d,电脑记录了小物体通过A、B两光电门的挡光时间分别是t1t2。(当地的重力加速度为g
(1)为了验证物体通过AB两点过程时中机械能是否守恒,还需要进行哪些实验测量___________
A、用天平测出小物体的质量
B、测出AB传感器中点间的竖直高度h
C、测出小物体释放时离桌面的高度H
D、用秒表测出小物体通过AB两点的时间t
(2)根据实验测得的物理量,如果满足___________关系式,即能证明小物体在通过AB两点的过程中机械能守恒。
(3)用实验测得的物理量表达物体下落的加速度,则a=___________
2023-03-28更新 | 293次组卷 | 2卷引用:06实验专练六 用DIS研究机械能守恒定律-2023年高考物理【热点·重点·难点】专练(上海专用)
2 . DIS实验是利用现代信息技术进行的实验.学生实验“用DIS研究机械能守恒定律”的装置如图(a)所示,某组同学在一次实验中,选择DIS以图像方式显示实验的结果,所显示的图像如图(b)所示,图像的横轴表示小球距D点的高度h,纵轴表示摆球的重力势能、动能或机械能,试回答下列问题:

(1)图(b)的图像中,表示小球的重力势能、动能、机械能随小球距D点的高度变化关系的图线分别是________(按顺序填写相应图线所对应的文字)。
(2)图(a)所示的实验装置中,传感器K的名称是_________
(3)根据图(b)所示的实验图像,可以得出的结论是_________________
3 . 用如图1实验装置验证m1m2组成的系统机械能守恒m2从高处由静止开始下落,m1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律。图2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所示。已知m1=50g、m2=150g,则(g取10m/s2,结果保留两位有效数字)


(1)在纸带上打下记数点5时的速度v=___________m/s。在打点0∼5过程中系统动能的增量ΔEk=___________J
(2)系统势能的减少量ΔEP=___________J,由此得出的结论是因此在误差允许的范围内,m1m2组成的系统机械能守恒。
(3)若某同学做出图像,如图3所示,则当地的重力加速度为___________m/s
4 . 某实验小组利用如图装置来验证机械能守恒定律。在气垫导轨上固定两个光电门,光电门连接数字毫秒计,滑块上固定宽度为d的遮光条。把导轨的右端垫高,测出倾角为。已知当地重力加速度为g

(1)实验时,若滑块通过光电门1和光电门2的速度分别为,两光电门间距离为L,满足表达式_________________,说明机械能守恒。
(2)将滑块从不同位置释放,再次测出滑块通过光电门1和光电门2的速度。以L为横坐标,以为纵坐标,把所得的实验数据描点,得到一条斜率为__________,截距为________的图线,说明机械能守恒。
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5 . 如图甲所示,将打点计时器固定在铁架台上,用重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置可验证机械能守恒定律。

(1)实验中需要测量重物由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h,某同学对实验得到的纸带设计了以下四种测量方案,这些方案中合理的是_____
A用刻度尺测出重物下落的高度h,由打点间隔数算出下落时间t,通过v=gt计算出瞬时速度v
B.用刻度尺测出重物下落的高度h,并通过计算出瞬时速度v
C.根据做匀变速直线运动时,纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v,并通过计算得出高度h
D.用刻度尺测出重物下落的高度h,根据做匀变速直线运动时,纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v
(2)安装好实验装置,正确进行实验操作,从打出的纸带中选出一条符合要求的纸带,如图丙所示,图丙中O点为打点起始点,且速度为零。选取纸带上打出的连续点ABC……、G作为计数点,测出其中EFG点距起始点O的距离分别为h1h2h3。已知重物质量为m,重力加速度为g,打点计时程打点周期为T,为了验证此实验过程中机械能是否守恒,需要计算出从打下O点到打下F点的过程中,重物重力势能的减少量△Ep=___________,动能的增加量△Ek=___________(用题中所给字母表示)。

(3)实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量,关于这个误差下列说法正确的是(      )
A.该误差属于偶然误差
B.该误差属于系统误差
C.可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差
D.可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差
(4)某同学想用下述方法研究机械能是否守恒,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,描绘v2-h图像,并做如下判断:若图像是一条过原点的直线,则重物下落过程中机械能守恒,请你分析论证该同学的判断是否正确___________
6 . 在“用DIS研究机械能守恒定律”的实验中,某同学将传感器固定在最低点,如图所示。该同学将摆锤从不同位置由静止释放,记录摆锤每次下落的高度h和最低点的速度v,作出v2h图线为(  )
A.B.
C.D.
2021-12-21更新 | 232次组卷 | 12卷引用:2022届上海市青浦区高三上学期一模物理试题
7 . 如图所示是“用DIS实验系统研究机械能守恒定律”的实验装置,本实验中,采用的传感器是_______(填写传感器名)。本实验中,先选取零势能面再进行实验,则零势能面位置的选取对验证摆锤动能与重力势能之和为常数________影响(选填“有”或“无”)。
8 . 在“用研究机械能守恒定律”实验中,实验装置如图所示。

(1)实验用“摆锤”而不是“摆球”,原因是:___________
(2)陈同学的实验数据中,点机械能数值明显大于点,可能是因为摆锤释放器的位置比______(选填“高”或“低”),或光电门传感器的位置比___________(选填“高”或“低”);
(3)张同学实验时,摆锤释放器固定的位置不在点,他根据自己测量的数据,在方格纸上绘制了重力势能()、动能()、机械能()随摆锤距离点的高度()的变化图像。他的实验结果_____验证机械能守恒定律(选填“能”或“不能”)。通过图像可以算出摆锤静止释放的位置离点的高度为______
9 . 在“验证机械能守恒定律”的一次实验中,质量m=1 kg的重物自由下落,在纸带上打出一系列的点(下图纸带上的所有点均为计时点,相邻计时点时间间隔为0.02 s),那么:

(1)实验中下列物理量中需要直接测量的量有_________,通过计算可得到的量有________(填字母序号);
A.重锤质量     B.重力加速度     C.重锤下落的高度     D.与下落高度相应的重锤的瞬时速度
(2)纸带的________ (填“P”或“C”,用字母表示)端与重物相连;
(3)打点计时器打下计时点B时,物体的速度vB=________m/s(保留到小数点后两位);
(4)从起点P到打下计时点B的过程中物体的重力势能减少量 ________J,此过程中物体动能的增加量______J;(g取9.8 m/s2保留到小数点后两位)
(5)通过计算表明数值上_______ (填“大于”“小于”或“等于”),这是因为____,实验的结论是:_________________
2016-12-08更新 | 1083次组卷 | 6卷引用:沪科版 高一年级第二学期期末复习--拓展练习
10 . 某同学研究小球摆动过程中机械能守恒,他用的DIS的装置如图(a)所示,在实验中,选择以图像方式显示实验的结果,所显示的DIS图像如图(b)所示.图像的横轴表示小球距D点的高度h,纵轴表示摆球的重力势能Ep、动能Ek或机械能E.
(1)图(b)的图像中,表示小球的动能Ek随小球距D点的高度h变化关系的图线是(     ).
(2)根据图(b)所示的实验图像,可以得出的结论__________     __________________.
2016-12-08更新 | 446次组卷 | 7卷引用:沪科版 高一下学期 第五章 CD.动能和势能 课后测试卷
共计 平均难度:一般