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 34 道试题
1 . 某小组同学用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点痕进行测量验证机械能守恒定律:

(1)为了减小实验误差,对体积和形状相同的重物,实验时选择密度大的理由是____________
(2)下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件;
B.用秒表测出重锤下落的时间;
C.释放悬挂纸带的夹子,同时接通电源开关打出一条纸带;
D.测量纸带上某些点间的距离;
E.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。
其中没有必要进行的或操作不当的步骤是______。(将其选项对应的字母填在横线处)

(3)已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,查得当地的重力加速度,测得所用重物的质量为1.00kg。实验中得到一条点迹清晰的纸带,把第一个点记作O,每两个计数点之间有四点未画出,另选连续的3个计数点ABC作为测量的点,如图所示。经测量知道ABC各点到O点的距离分别为50.50cm、86.00cm、130.50cm。则根据以上数据,可以计算出重物由O点运动到B点,重力势能减少了______J,动能增加了______J(结果均保留3位有效数字)。
(4)大多数实验的结果显示,重力势能的减少量略大于动能的增加量,其原因可能是______。
A.利用公式计算重物速度B.利用公式计算重物速度
C.没有采用多次实验取平均值的方法D.存在空气阻力和摩擦阻力的影响
2024-04-29更新 | 73次组卷 | 1卷引用:江苏省泰州中学2023-2024学年高一下学期4月期中考试物理试题
2 . (1)某滑板运动场地为一圆弧形滑道,其示意图如图所示,某同学用一辆滑板车和手机估测滑道的半径R(滑板车的长度远小于滑道的轨道半径),当地的重力加速度大小为g

①在实验中,需要测量的物理量有__________
A.滑板车的质量m
B.圆弧形滑道的长度s
C.找出滑道的最低点O,把滑板车从O点移开一小段距离至P点,由静止释放,用手机测出它完成n次往返运动的时间t
②若将滑板车的运动视为简谐运动,则该轨道的半径__________(用已知和测量的物理量符号表示)。
(2)小明利用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。实验中将铁架台竖直放置,上端固定电磁铁,在电磁铁下方固定一个位置可调节的光电门。

①用螺旋测微器测量小球的直径,若测量结果如图乙所示,则小球的直径__________mm。
②闭合电磁铁的开关,吸住小球;测出小球与光电门间的高度差;断开开关,小球由静止自由下落,记录小球通过光电门的挡光时间。若某次实验中小球通过光电门的挡光时间为,则小球此次通过光电门时的速度大小为__________(用d表示)。
③多次改变光电门的位置,重复实验,测出小球与光电门间的高度差h和记录小球通过光电门的挡光时间t,以为纵轴、h为横轴,作出图像,图像为过原点的直线,直线的斜率为k,若当地的重力加速度大小__________(用dk表示),则机械能守恒定律得到验证。
2023-12-22更新 | 152次组卷 | 1卷引用:江苏省泰州市兴化市2023-2024学年高三上学期12月第四次阶段测试物理试题
3 . 在用打点计时器“验证机械能守恒定律”实验中
(1)纸带将被释放瞬间的四种情景如照片所示,其中最合适的是________
   
(2)若已知打点计时器的电源频率为,当地的重力加速度,重物质量为,实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示,打点时,重物的速度为零,为另外3个连续点,根据图中的数据,可知重物由点运动到点,重力势能少量______J。(计等结果保留3位有效数字
   
(3)小明测量出打点到点的时间,再用自由落体运动公式“”计算出,这种处理数据的方法是________的(选填“正确”、“错误”)
(4)若的距离用表示,打点时重物的速度为,当两者间的关系式满足________时,说明下落过程中重锤的机械能守恒(已知重力加速度为,用表示)。
(5)实验中发现重物增加的动能总大于减少的重力势能,其主要原因可能是________
A.重物的质量过大                      B.重物的体积过小
C.先释放重物后通电打点了        D.重物及纸带在下落时受到阻力
2023-07-30更新 | 76次组卷 | 1卷引用:江苏省泰州市兴化市2022-2023学年高一下学期4月期中物理试题
10-11高三下·江苏扬州·阶段练习
4 . 用如图的实验装置验证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。实验中获取的一条纸带如图所示,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),打点频率为50 Hz,计数点间的距离已标记在纸带上。已知m1=50 g,m2=150 g,则(g=9.8 m/s2,所有结果均保留三位有效数字)

(1)在纸带上打下计数点5时的速度v5=______m/s。
(2)在打下0~5的过程中系统动能的增量ΔEk=______J,系统势能的减少量ΔEp=______J。
(3)由此得出的结论是:______
(4)在本实验中,若某同学作出了的图像,如图所示:

则当地的重力加速度的测量值g=______ m/s2
2023-03-27更新 | 1199次组卷 | 161卷引用:2012年江苏省泰州中学高三第一次学情调研测试物理卷
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5 . 用自由落体法“验证机械能守恒定律”,就是看是否等于n为计数点的编号0、1、2…n)。下列说法中正确的是(  )
A.打点计时器打第一个点0时,重物的速度为零
B.是计数点n到点1的距离
C.必须测量重物的质量
D.可以用计算,其中T为打点周期)
2022-12-25更新 | 143次组卷 | 8卷引用:江苏省泰州市第二中学2022-2023学年高一下学期4月月考物理试题
6 . 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.测量垫块厚度h(每个垫块完全相同)及遮光片的宽度d
B.接通气泵,将滑块轻放在气垫导轨上,调节导轨至水平;
C.在右支点下放垫块,改变气垫导轨的倾斜角度;
D.在气垫导轨右端支点正上方释放滑块,记录垫块个数和读出遮光片通过左端支点正上方光电门时所对应的挡光时间
设当地的重力加速度为g,回答下列问题:
(1)若滑块的质量为m,右端垫片的个数为n,滑块从静止释放到运动到光电门的过程中,滑块重力势能的减少量___________,滑块通过光电门时,遮光片挡光的时间为t,则滑块此时的动能___________
(2)若要符合机械能守恒定律的结论,垫块的个数___________(用hdtg表示),以n为纵坐标,以___________为横坐标,其图像为线性图像,图像的斜率___________
7 . 在“验证机械能守恒定律”的实验中,质量为m的重锤拖着一条纸带从静止开始下落,打点计时器在纸带上打出一系列清晰的点。把重锤开始下落时打出的点标为O,然后按先后顺序依次选取三个计数点ABC,如图所示。通过测量得到OA间距离为h1OB间距离为h2OC间距离为h3。已知相邻计数点间的时间间隔为T,当地重力加速度为g。从开始下落到打B点时,重锤减少的重力势能为_________,打B点时重锤的动能为_________
8 . 利用如图1装置做“验证机械能守恒定律”实验:

①为验证机械能是否守恒,需要比较重物下落过程中任意两点间的________
A.动能变化量与势能变化量
B.速度变化量和势能变化量
C.速度变化量和高度变化量
②除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外,在下列器材中,还必须使用的两种器材是________
A.交流电源  B.秒表  C.天平(含砝码)  D.刻度尺
③实验中,先接通电源,再释放重物,得到图2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。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,重物的重力势能变化量________,动能变化量________
④大多数学生的实验结果显示,重力势能的减少量大于动能的增加量,原因是:_______
A.利用公式计算重物速度
B.利用公式计算重物速度
C.存在空气阻力和摩擦力阻力的影响
D.没有采用多次试验算平均值的方法
2022-07-09更新 | 137次组卷 | 44卷引用:江苏省泰州中学2017-2018学年高一下学期第二次质量检测(5月)物理试题
9 . 某同学用如图所示的实验装置“验证机械能守恒定律”,主要实验步骤如下:

a.测出遮光条的宽度为,钩码的质量为,滑块(含遮光条)的质量为
b.将气垫导轨放在水平桌面上,调节调节旋钮将气垫导轨调至水平;
c.撤去光电门2,将滑块移至图示位置,测出遮光条到光电门1的距离l
d.静止释放滑块,记录遮光条通过光电门1的时间
e.改变滑块的释放位置,重复步骤c、d得到多组实验数据。
f.……
据此回答下列问题:
(1)在步骤b中,该同学在光电门1的右侧向左轻推滑块,发现遮光条通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间,他应调节左侧调节旋钮将轨道左端适当_______(选填“调高”或“调低”);
(2)在某次实验中,测得遮光条到光电门1的距离,遮光条通过光电门的时间,则滑块通过光电1时的速度大小为_______。钩码和滑块(含遮光条)组成的系统减少的重力势能为_______J,增加的动能为_______J;(取重力加速度,计算结果均保留3位有效数字)
(3)为了减小偶然误差,另一同学认为可以在坐标纸上作出______图像(填下列选项前的字母代号),若所得图像是一条过坐标原点的直线,且图线的斜率为______(用Mmgd表示),也可以验证钩码和滑块(含遮光条)组成的系统机械能守恒。
A.        B.        C.        D.
2022-07-09更新 | 393次组卷 | 3卷引用:江苏省泰州中学2022-2023学年高一下学期期中物理试题
10 . 某实验小组利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。

(1)下列说法中有利于减小实验误差的有___________
A.必须精确测量出重物的质量            B.重物选用密度较大的铁锤
C.调节打点计时器两限位孔在同一竖直线上          D.先松开纸带,后接通电源
(2)甲同学利用上述装置按正确操作得到了一条如图乙所示的纸带(部分纸带未画出)。纸带上的各点均为连续的计时点,其中O点为打出的第一个点,打点周期为T,重力加速度为g。从纸带上直接测出计时点间的距离,利用下列测量值能验证机械能守恒定律的有___________


A.OEDF的长度        B.OAAF的长度
C.ODDG的长度       D.ACBFEG的长度
(3)乙同学取打下G点时重物的重力势能为零,利用测量数据计算出该重物下落不同高度h时所对应的动能和重力势能,并以h为横轴、为纵轴,分别绘出了如图丙所示的图线I和图线II,发现两图线的斜率绝对值近似相等,说明___________

(4)在验证机械能守恒定律的实验中,使质量m=250g的重物拖着纸带自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列的点。选取一条符合实验要求的纸带如图所示,O为纸带下落的起始点,ABC为纸带上选取的三个连续点,已知打点计时器每隔T=0.02s打一个点,当地的重力加速度为g=9.8m/s2,那么:


①计算B点瞬时速度时,甲同学用,乙同学用,丙同学用。其中所选择方法正确的是___________(选填“甲”、“乙”或“丙”)同学(xOB分别表示纸带上OBAC之间的距离,n为从OB之间的打点时间间隔数)。
②纸带下落的加速度为___________m/s2,下落过程中受到的阻力f=___________N。
共计 平均难度:一般