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 88 道试题
1 . 阿特伍德机是著名的力学实验装置。如图甲所示,绕过定滑轮的细线上悬挂质量均为M的重球A 和 B,在B下面再挂质量为m的重物C,由静止开始释放,验证机械能守恒(重力加速度为g)。

(1)如图乙所示,实验中使用直尺与三角板测得重球A的直径d= ____mm;
(2)某次实验中测得重球A经过光电门的时间为t,则重球A上升h时的瞬时速度为____ ;系统重力势能减少量Ep=____ (用mMhdtg表示);
(3)甲同学在实验中发现:重力势能减少量Ep略小于动能增加量Ek,你认为原因是      
A.空气有阻力、滑轮有摩擦B.光电门不在小球A的正上方
C.高度测量有偏差D.定滑轮质量不可忽略

(4)乙同学在实验中保持h不变,改变重物C的质量,测得多组m和对应通过光电门的时间t,绘制出如图丙所示的 t2图像,图线与纵轴截距为b,斜率为k,则重锤A的质量M=____(用bk表示)。
2024-04-30更新 | 297次组卷 | 1卷引用:江苏省南通市海门区2023-2024学年高一下学期期中考试物理试卷
2 . 如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.测出挡光条的宽度d
C.将滑块移至图示位置,测出挡光条到光电门的距离l
D.释放滑块,读出挡光条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
F.……
(重力加速度取g)
请回答下列问题:
(1)滑块从静止释放到运动至光电门的过程中,系统的重力势能减少了____________
(2)为验证机械能守恒定律,还需要测量的物理量是____________
(3)若要符合机械能守恒定律的结论,则以上测得的物理量应该满足____________
2024-04-27更新 | 153次组卷 | 8卷引用:江苏省如皋市2020-2021学年高一下学期第一次月考物理试题(必修)
3 . 图甲是验证机械能守恒定律的实验装置。

(1)该装置中的打点计时器是
A.电磁打点计时器B.电火花打点计时器

(2)该装置中的物体a应选用
A.木块B.塑料块C.重锤

(3)用图甲装置进行实验时,有一处不合理之处,请指出并加以改进:____
(4)该同学正确操作得到的一条纸带如图乙所示,O点对应a做自由下落的初始位置,该同学从合适位置开始选取了三个连续的计时点ABCOB间距离已在图中标出。已知电源频率,则仅需测量____即可验证OBa的机械能是否守恒。
A.AC段的长度                           B.AB段的长度
C.OC段的长度                           D.OA段的长度
(5)在某次实验中测得物体a下落的加速度为9.66 m/s2,已知当地的重力加速度g=9.80 m/s2,则物体a和纸带下落过程中损失的机械能是该过程重力势能减小量的____倍。(结果保留两位有效数字)
2024-04-01更新 | 93次组卷 | 1卷引用:江苏省南通市区多校2023-2024学年高一下学期第一次月考物理试题
4 . 小明用如图甲所示的气垫导轨装置(包括导轨、气泵、光电门、滑块、遮光条、数字毫秒计)验证滑块下滑过程中机械能守恒。在导轨上选择两个适当的位置AB安装光电门Ⅰ、Ⅱ,并连接数字计时器。实验中,测得AB点到水平桌面的高度为,将滑块从光电门1的上方释放,测得滑块通过光电门Ⅰ、Ⅱ的时间为。已知遮光条的宽度为d,重力加速度为g

(1)本实验______(选填“需要”或“不需要”)测量滑块(含遮光条)的质量。
(2)实验过程中,先打开气泵,再释放滑块,滑块与导轨之间有______,这样,滑块运动时受到的阻力很小。
(3)滑块通过光电门Ⅰ时速度的表达式______(用题中所给物理量符号表示)。
(4)在误差允许范围内,若滑块下滑过程中机械能守恒,则______(用题中所给物理量符号表示)。
(5)若实验过程中光电门Ⅰ发生故障,小明继续使用该装置测量当地重力加速度:让滑块由静止释放,记录释放点到桌面的高度h、滑块通过光电门Ⅱ的时间,改变滑块释放位置获得多组数据,作出如图乙所示的图像。根据图像可计算得到当地重力加速度______

2024-04-01更新 | 63次组卷 | 1卷引用:江苏省如皋中学2023-2024学年高一下学期教学质量调研物理试题(选修)
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5 . 在“验证机械能守恒定律”实验中:

(1)李同学采用让重物自由下落的方法验证机械能守恒,实验装置如图甲所示。下列操作中,必要的是______(填序号)
A.用秒表测出重物下落的时间
B.用天平测量重物的质量
C.先接通电源后释放重物
D.释放重物前,重物应尽量靠近打点计时器
(2)如图乙为某次实验中打出的一条纸带。若重物的质量,相邻计数点间的时间间隔为0.04s,从打点计时器打下起点O到打下B点的过程中,重物重力势能的减少量______J,重物动能的增加量______J。(,结果均保留三位有效数字)
(3)某次实验中李同学发现重物重力势能的减少量小于重物动能的增加量,其原因可能是:______。(写出一条即可)
(4)张同学设计了一个用拉力传感器验证机械能守恒定律的实验。如图丙所示,将拉力传感器固定在天花板上,细线一端系着小球,另一端连在拉力传感器上的O点。将小球拉至细线与竖直方向成角处无初速度释放,拉力传感器显示拉力的最大值为F。已知小球的质量为m,重力加速度为g。当______时,可说明小球摆动过程中机械能守恒。
6 . 采用如图1所示的实验装置,用落体法验证机械能守恒。
(1)除图1所示的装置外,在下列器材中,还必须使用的器材有________
   
A.交流电源       B.天平(含砝码)       C.刻度尺       D.秒表
(2)下列物理量中,需用工具直接测量的是________,通过计算间接测量的是________
A.重物的质量       B.重物下落的高度       C.重物下落的瞬时速度
(3)安装好实验装置,正确进行实验操作。从打出的纸带中选出符合要求的纸带,如图2所示,点是打下的第一个点,在纸带上选取三个连续打出的点,其距点的距离分别为。设重锤质量为,当地重力加速度为,交流电的频率为。为了验证实验过程中机械能是否守恒,重锤重力势能的减少量________,动能的增加量________(用题中所给字母表示)。
   
(4)某同学多次的实验结果显示:重锤重力势能的减少量大于动能的增加量,出现这个结果的原因可能的是________;利用该同学实验打出的纸带,测量出各计时点到第一个点的距离,算出各计时点对应的速度,然后以为纵轴,为横轴作出图像,请在图3中合适的位置作出该图像________
   
2023-11-23更新 | 122次组卷 | 1卷引用:江苏省南通市海安市2023-2024学年高三上学期11月期中物理试题
7 . 某中学实验小组的同学利用如图甲所示的实验装置验证“机械能守恒定律”。物块甲、乙通过轻绳连接绕过光滑的定滑轮,物块甲和遮光条的总质量为M,物块乙的质量为m,实验步骤如下:
①用手托着物块甲,使系统处于静止状态,测出遮光条下沿到光电门中心的距离H
②将系统由静止释放,通过计算机记录遮光条通过光电门的挡光时间t
③多次改变H,重复②步骤。
   
(1)用游标卡尺测量挡光片的宽度d如图乙所示,则挡光片的宽度为____mm。
(2)多次改变H,同时记录遮光条经过光电门的挡光时间t,以H为纵轴,作出图丙所示图像,则横轴应取____t2),若系统的机械能守恒,则图线的斜率k应满足的关系式为___
(3)若实际测量的k值略大于理论值,原因是____
A.系统克服阻力做功       B.没有能满足Mm     C.遮光条的宽度较大
(4)试说明图线不过原点的原因是____
2023-10-02更新 | 170次组卷 | 1卷引用:江苏省南通市海门区2023-2024学年高三上学期第一次调研考试物理试题
8 . (1)小华利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。该同学经正确操作得到打点纸带,打点周期为0.02s,在纸带后段每两个计时间隔取一个计数点,依次为1、2、3、4、5、6、7,测量各计数点到第一个打点的距离h,并正确求出打相应点时的速度v。各计数点对应的数据见下表,则打计数点6时的速度______m/s。
计数点1234567
h(m)0.1240.1940.2790.3800.4970.6300.777
v(m/s)1.942.332.733.13
3.765.437.459.80

   

请在图乙坐标中,描点作出图线______;由图线可知,重锺下落的加速度______(保留三位有效数字);若当地的重力加速度,根据作出的图线,能粗略验证自由下落的重锺机械能守恒的依据是______
(2)小明采用如图所示的装置验证机械能守恒定律。提供器材有:气垫导轨(长度为L)、滑块(总质量为m,装有宽度为d的遮光板)、光电门两只(配接数字计时器)、木块若干、米尺。在一次实验中,测出两光电门AB间的距离为,导轨顶端距水平面的高度为h,接通气源,让滑块从导轨顶端由静止开始向下运动,读出遮光板通过光电门1的时间为,通过光电门2的时间为,重力加速度为g。滑块在AB间运动过程验证机械能守恒的表达式可表示为______。实验结果显示,滑块有机械能的损失,原因是要克服空气阻力做功。在图中,保持其他条件不变,只调整光电门2位置,使不断增大,结果表明,平均空气阻力f增大而增大,究其本质,说明空气阻力与______有关。

   

2023-09-11更新 | 134次组卷 | 2卷引用:江苏省南通市如东县2023-2024学年高三上学期期初学情检测物理试题
9 . 用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律,物块2从高处由静止开始下落,物块1上拖着的纸带打出了一系列的点,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,其中0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个计时点(图中未标出),计数点间的距离如图乙所示。已知物块1、2的质量分别为。(电源频率为50 Hz,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______ m/s。
(2)在打点0~5过程中,系统动能的增加量______J,系统重力势能的减少量________J。(g取10 m/s2
(3)若某同学作出的图像如图丙所示,则当地的实际重力加速度______ m/s2
2023-07-15更新 | 95次组卷 | 80卷引用:江苏省如皋中学2019-2020学年高一下学期6月阶段考试物理试题(选修)
10 . 某实验小组用如图所示的气垫导轨来验证机械能守恒定律,实验中多次让滑块从同一位置滑下,初始时遮光条下边缘到光电门的距离可从刻度尺读取,当地重力加速度为,实验步骤如下:
          
(1)通过调节旋钮A、B将气垫导轨调至水平,测量出气垫导轨两支脚A、B间的距离,再把支脚A垫高并测量出其高度为,则滑块运动过程中下降的高度______(用表示);
(2)实验中测得遮光条宽度为d,滑块通过光电门的时间为,则滑块通过光电门的速率______
(3)多次改变光电门的位置并测出多组,描绘出图线如图所示。已知图线的斜率为,为验证机械能守恒,则HLdkg应满足的关系式______
(4)关于该实验以下措施中不必要的是______
A.适当大些    B.d适当小些
C.适当大一些  D.用天平测出滑块的质量
   
(5)考虑到遮光条宽度对实验的影响,则滑块运动时的瞬时速度大小______(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
共计 平均难度:一般