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 76 道试题
1 . 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______

2 . 如图甲所示,打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置验证机械能守恒定律。

(1)对于该实验,下列操作或要求对减小实验误差有利的是_______
A.尽量准确测量出重物的质量
B.重物选用质量和密度较小的金属锤
C.先接通打点计时器电源,再释放重物
(2)实验得到如图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个点ABC,计数点间还有一个点未画出。测得它们到起始点O的距离分别为。已知当地重力加速度为g,打点计时器打点周期为T。设重物质量为M,打O点到打B点的过程中,重物的重力势能减少量______,动能增加量_______。在实验误差范围内,重力势能减小量与动能增加量相等,则验证了机械能守恒定律。(用题中所给条件的字母表示)
3 . 用如图甲所示的实验装置验证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),所用电源的频率为50Hz。已知,m1=50g,m2=150g。则:(结果均保留两位有效数字)

(1)在纸带上打下计数点5时的速度v5=______m/s;
(2)在打下0点到打下计数点5的过程中系统动能的增加量=______J;
(3)若某同学作出图像如图丙所示,则当地的重力加速度g=______m/s2
4 . 如图1所示,是利用自由落体运动进行“验证机械能守恒定律”的实验。所用的打点计时器通以50Hz的交流电。

(1)甲同学按照正确的实验步骤操作后,选出一条纸带如图2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,用刻度尺测得OA=12.41cm,OB=18.60cm,OC=27.21cm,在计数点ABBC之间还各有一个点。已知重物的质量为1.00kg,取g=9.80m/s2、在OB段运动过程中,重物重力势能的减少量△EP=______J;重物的动能增加量△Ek=______J(结果均保留三位有效数字)。
(2)该实验没有考虑各种阻力的影响,这属于本实验的______误差(选填“偶然”或“系统”)。由此看,甲同学数据处理的结果比较合理的应当是△Ep______△Ek(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
(3)甲同学多次实验,以重物的速度平方v2为纵轴, 以重物下落的高度h为横轴,作出如图所示的v2h图像, 则当地的重力加速度g= ______ m/s2。(结果保留3位有效数字)
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5 . 用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,使质量为m=1.00kg的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列的点。现选取一条符合实验要求的纸带,如图所示,O为第一个点,ABC为从合适位置开始选取的三个连续点(其他点未画出)。已知打点计时器每隔0.02s打一个点,重力加速度g=9.80m/s2

(1)下列几个操作步骤中:
A.按照图示,安装好实验装置
B.将打点计时器接到电源的“交流输出”上
C.用天平测出重锤的质量
D.先释放重锤,后接通电源,纸带随着重锤运动,打点计时器在纸带上打下一系列的点
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是否等于增加的动能
没有必要的是___________,操作错误的是___________。(填步骤前相应的字母)
(2)根据上图所得数据,应该选取图中O点和___________点来验证机械能守恒定律。
(3)从O点到第(2)问中所取的点,重物重力势能的减少量ΔEp=___________J,动能的增加量ΔEk=___________J;请简述两者不完全相等的原因___________。(计算结果均保留三位有效数字)。
(4)若测出纸带上所有各点到O点之间的距离,根据纸带算出各点的速度v及重物下落的高度h,则以为纵轴,以h为横轴画出的图像是下列图中的___________

2024-02-05更新 | 378次组卷 | 3卷引用:江苏省苏州第十中学2022-2023学年高一下学期3月月考物理试题
6 . 如图甲为用电火花打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置。

(1)下列做法正确的有__________
A.必须要称出重物和夹子的质量
B.图中两限位孔必须在同一竖直线上
C.将连着重物的纸带穿过限位孔,用手提住,且让手尽量靠近打点计时器
D.实验时,先放开纸带,再接通打点计时器的电源
E.数据处理时,应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置
(2)若已知打点计时器的电源频率为50Hz,当地的重力加速度,重物质量为0.2kg。实验中得到一条点迹清晰的纸带如图乙所示,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。打下B点时重物的速度大小是__________m/s。(结果保留三位有效数字)
(3)若PB的距离用h表示,打B点时重物的速度为,当两者间的关系式满足__________时,说明下落过程中重物的机械能守恒(已知重力加速度为g)。
(4)实验中发现重物增加的动能略小于减少的重力势能,其主要原因是__________
A.重物的质量过大
B.重物的体积过小
C.电源的电压偏低
D.重物及纸带在下落时受到阻力
7 . 在“验证机械能守恒定律”的实验中,纸带上打出的部分点迹如图所示。若重物的质量为m,打点计时器的打点周期为T,重力加速度为g,则从打B点到打D点的过程中:

(1)重物重力势能的减少量________
(2)打点计时器打B点时重物的速度为________
(3)该实验产生误差的主要原因有________
(4)在做“验证机械能守恒定律”的实验时,以下说法正确的是(      )
A.本实验必需要用天平测出重锤的质量
B.先把打点计时器竖直安装好,然后接在直流低压电源上
C.将纸带穿过打点计时器,并将重锤提高使之靠近打点计时器,合上开关,接通电源,放开纸带
D.本实验重锤的重力势能减少略大于动能的增加,在误差允许范围内机械能守恒
2024-01-18更新 | 45次组卷 | 1卷引用:江苏省苏州市工业园区西交大附中2021-2022学年高一下学期3月月考物理试题
8 . 在利用如图所示装置“验证机械能守恒定律”的实验中

(1)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
(2)实验中,质量为m的重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带通过打点计时器所打出一系列的点,如图所示,选取纸带打出的五个连续点ABCDE,测出A点距起始点O的距离为,其余如图。

①纸带的________(“左”或“右”)端与重物相连;
②使用电源的打点周期为T,则打C点时重锤的速度为________,打点计时器在打O点和C点的这段时间内重锤重力势能的减少量为________
(3)实验中发现重锤减少的重力势能略大于重锤增加的动能,其原因主要是因为在重锤带着纸带下落的过程中存在着阻力作用,若已知当地重力加速度的值为g,用(2)小题及题目中给出的已知量表示重锤在下落过程中受到的平均阻力大小为________
9 . 下面左图为验证机械能守恒定律的实验装置图,右图为某次实验截取的一段纸带。

(1)在本实验操作中,下列哪些操作是有利于较好的完成本次实验验证(      )
A.尽量选质量大、体积小的重锤
B.重锤质量一定要先测量出来
C.纸带越长越好
D.纸带上选择的第一个计数点对应物体速度一定要为0
(2)右图为某次实验中得到的纸带,相邻两点时间间隔为0.02s。则打B点时物体速度大小为vB=_________m/s;(结果保留两位小数)
(3)在实验操作规范,数据测量及数据处理均正确的前提下本实验得出的结论:________
10 . 用如图甲所示的实验装置验证 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,对纸带上的点进行测量,即可验证机械能守恒定律。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 个打下的点(图中未标出),计数点间的距离如图所示。已知 m1=50g、m2=150g,电火花计时器所接电源的频率为 50Hz,则(计算结果均保留两位有效数字)
   
(1)在纸带上打下计数点 5 时的速度大小 v=_____m/s。
(2)在计数点 0~5 过程中系统动能的增量ΔEk_____J。若取重力加速度大小 g=10m/s2,则系统重力势能的减少量ΔEp_____J。
(3)在本实验中,若某同学作出了 图象,如图丙所示,h 为从起点量起的长度,则据此得到当地的重力加速度大小 g_____m/s2
(4)实验结果显示ΔEp>ΔEk,造成这一现象的主要原因是_____
2023-09-13更新 | 237次组卷 | 7卷引用:江苏省苏州市吴江中学2021-2022学年高一下学期期中线上检测物理试题
共计 平均难度:一般