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 54 道试题
1 . 甲同学准备做“验证机械能守恒定律”实验:
(1)图中A、B、C、D、E是部分实验器材,甲同学需选用的器材有__________

A. B. C. D. E.

(2)关于本实验,下列说法正确的是(       
A.应选择质量大、体积小的重物进行实验
B.释放纸带之前,纸带必须处于竖直状态
C.先释放纸带,后接通电源
D.为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v,需要先测量该点到O点的距离h,再根据公式计算,其中g应取当地的重力加速度

(3)甲同学实验时,质量m=1kg的重锤自由下落,在纸带上打出了一系列的点,如图所示,O为计时器打下的第一个点,相邻计数点时间间隔为0.02s,长度单位是cm,g取9.8m/s2。(结果保留2位有效数字);
①打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB=_________m/s。
②从点O到打下计数点B的过程中,物体重力势能的减小量________J。
③若甲同学选取了包含O点在内的某个过程,发现重物动能的增加量略大于重力势能的减小量,造成这一结果的原因可能是________
A.重物质量过大             B.重物质量测量错误             C.先释放纸带,后接通电源             D.空气阻力的影响
(4)重锤在下落的过程中,如果所受阻力均忽略不计,h代表下落的距离,v代表物体速率,Ek且代表动能,Ep代表势能,E代表机械能,以地面为参考面,下列图像可能正确的是(       
A.B.C.D.
2024-04-30更新 | 177次组卷 | 1卷引用:浙江省浙江金华第一中学2023-2024学年高一下学期4月期中考试物理试题
2 . 某同学通过查阅资料得知:机械能中的动能既包括平动动能也包括转动动能。于是他利用实验室中的器材设计了一个实验用来研究转盘的转动动能和角速度的关系。他需要测量转盘的转动动能和角速度的数值。如图所示,轻质细线上端固定在转盘边缘,另一端连接物块,挡光片固定在物块的侧面。逆时针转动转盘将物块吊起,稳定后由静止释放转盘,物块竖直下落。若挡光片的宽度为d(很窄),计时器挡光片通过光电门的时间为t,物块(含挡光片)的质量为,转盘的质量为,转盘的半径为R,释放时挡光片距离光电门的高度为h。用题中所给物理量的字母回答下列问题:

(1)请写出挡光片通过光电门时速度的表达式________,此时转盘角速度的表达式________
(2)若忽略各处摩擦及空气阻力,转盘转动动能的表达式__________
2024-04-25更新 | 124次组卷 | 1卷引用:浙江省杭州第二中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试卷
3 . 某同学用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验,所用计时器为电火花打点计时器,重锤质量为500g,部分实验步骤如下:

(1)按照正确的操作选得如图乙所示的纸带,其中O是重锤刚释放时所打的点,测得连续打下的五个点ABCDEO点的距离h值如图乙所示。已知交流电源频率为50Hz,当地重力加速度为9.80m/s2。在打O点到C点的这段时间内,重锤动能的增加量__________J,重力势能的减少量__________J(结果均保留三位有效数字)。
(2)该同学进一步求出纸带上其他点的速度大小v,然后作出相应的图像,画出的图线是一条通过坐标原点的直线。该同学认为:只要图线通过坐标原点,就可以判定重锤下落过程机械能守恒,该同学的分析__________(选填“合理”或“不合理”)。
2024-04-22更新 | 470次组卷 | 1卷引用:浙江省杭州第二中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试卷
4 . 某实验小组“用落体法验证机械能守恒定律”,实验装置如图甲所示,实验中测出重物自由下落的高度h及对应的瞬时速度v,计算出重物减少的重力势能mgh和增加的动能,然后进行比较,如果两者在实验误差允许的范围内相等,即可验证重物自由下落过程中机械能守恒。请根据实验原理和步骤完成下列问题:

(1)关于上述实验,下列说法中正确的是___________。
A.重物最好选择密度较小的木块
B.重物的质量可以不测量
C.实验中应先接通电源,后释放纸带
D.可以利用公式v=来求解瞬时速度
E.打点计时器安装应使限位孔保持竖直
F.释放重物前应手提纸带上端并使重物远离计时器

(2)如图乙是该实验小组打出的一条点迹清晰的纸带,纸带上的O点是重物下落的起始点,选取纸带上连续的点ABCDEF作为计时点,并测出各计时点到O点的距离依次为27.94cm、32.78cm、38.02cm、43.65cm、49.66cm、56.07cm。已知打点计时器所用的电源是50Hz的交流电,重物的质量为0.5kg,则从计时器打下点O到打下点D的过程中,重物减少的重力势能=___________J;重物增加的动能=___________J,造成两者不等的系统误差可能是___________重力加速度g取9.8m/s2,计算结果保留三位有效数字)
2024-03-03更新 | 416次组卷 | 4卷引用:浙江省杭州外国语学校2023-2024学年高一上学期期末物理试题
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5 . 实验题:利用如图所示装置进行“验证机械能守恒定律”实验。

(1)下列说法正确的是__________
A.该实验的重物可采用较重的砝码
B.在最小刻度相同的情况下,优先选用量程较大的刻度尺
C.在验证机械能守恒定律时不需要已知当地的重力加速度大小
(2)某次实验中打出的纸带如图所示,O点是纸带上的第一个点。若OB两点间有n个点,交流电的频率是f,重物的质量为m,重力加速度为gOABC的距离分别为。打下B点时,重物的动能可以表示为__________

(3)某次实验后发现,根据数据计算得到的重力势能变化量的绝对值略小于动能变化量的绝对值,下列说法正确的是__________
A.可以根据实验数据得到机械能守恒的结论
B.应该考虑实验设计与操作中是否存在错误
C.这种误差有可能是由于选用了质量较大的夹子,但在计算质量时没有计入夹子的质量
D.若其他条件不变,通过换用一个质量相同但体积更大的重物,使得根据数据计算得到的重力势能变化量等于动能变化量,便可以说明机械能守恒
2024-01-02更新 | 223次组卷 | 1卷引用:浙江省杭州第二中学2023-2024学年高三上学期12月首考热身考物理试题
6 . 如图甲所示,一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验。有一直径为、质量为的金属小球由处静止释放,下落过程中能通过处正下方、固定于处的光电门,测得间的距离为,光电计时器记录下小球通过光电门的时间为,当地的重力加速度为。则:

(1)如图乙所示,用游标卡尺测得小球的直径______cm。
(2)多次改变高度,重复上述实验,作出的变化图像如图丙所示,当图中已知量和重力加速度及小球的直径满足以下表达式:______时,可判断小球下落过程中机械能守恒。
(3)某次实验发现动能增加量总是大于重力势能减少量,则可能的原因是______(多选)
A.金属球从点下落时初速度不为零
B.小杰测量的高度为金属球在点时球底与光电门点的高度差
C.小球下落的高度太高,以致下落过程中空气阻力的影响比较大
7 . (1)甲同学利用图所示的实验装置进行“探究物体加速度与力、质量的关系”实验,该实验用到了控制变量法,下列实验也用到了该方法的是__________(多选)

A.探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系
B.探究两个互成角度的力的合成规律
C.用双缝干涉实验测量光的波长
D.研究导体电阻与长度、横截面积及材料的定量关系
(2)乙同学用图的实验装置进行“验证机械能守恒定律”实验。气垫导轨上B处安装了一个光电门,滑块从A处由静止释放,验证从AB过程中滑块和钩码的机械能守恒。

①关于乙同学实验,下列操作中不必要的是__________
A.将气垫导轨调至水平                                 B.使细线与气垫导轨平行
C.钩码质量远小于滑块和遮光条的总质量       D.使A位置与B间的距离适当大些
②乙同学在实验中测量出了滑块和遮光条的质量M、钩码质量mAB间的距离L、遮光条的宽度为d)和遮光条通过光电门的时间为t,已知当地重力加速度为g,为验证机械能守恒需要验证的表达式是__________
③甲同学参考乙同学做法,利用图1装置,想通过垫高轨道一端补偿阻力后验证小车和槽码的机械能是否守恒,他的做法__________(“可行”或“不可行”)。
2023-11-07更新 | 302次组卷 | 2卷引用:浙江省杭州市2023-2024学年高三上学期11月期中物理试题
8 . 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)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
9 . 某课外活动小组利用竖直上抛运动验证机械能守恒定律
(1)某同学用如图所示弹射装置将直径为的小球竖直向上抛出,先后通过光电门A、B,计时装置测出小球通过A、B的时间分别为,由此可知小球通过光电门A、B时的速度分别为,其中_____m/s。
   
(2)用刻度尺测出光电门A、B间的距离h,已知当地的重力加速度为g,只需比较_________(用题目中涉及的物理量符号表示)是否相等,就可以验证机械能是否守恒。
(3)通过多次实验发现,小球通过光电门A的时间越短,(2)中要验证的两数值差越大,试分析实验中产生误差的主要原因是____________________
2023-09-23更新 | 37次组卷 | 1卷引用:浙江省杭州市高级中学贡院校区2022-2023学年高一下学期统考模拟
10 . 小明利用图中的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。(已知当地重力加速度为)。
(1)实验中应选择密度大、体积小的物体作为重物,这样选择的目的是________(单选)。
   
A.减小空气阻力             B.减小空气阻力与重力的比值
(2)已知打点计时器所用的交流电频率为50Hz,实验中得到一条点迹清晰的纸带,如图所示。把计时器打下的第一个点记做O点(重物速度记为0),另外选连续的4个点ABCD作为测量点,测得ABCD各点到O点的距离分别为62.90cm、69.84cm、77.76cm、86.60cm。则打下B点时重物的速度为________m/s(结果保留3位有效数字)。
   
(3)在对图中的纸带进行数据处理时,发现从O点到B点的过程中动能的增加量略大于重力势能的减少量,造成这个结果的原因可能是________(单选)。
A.实验过程中存在各种阻力
B.打下O点时重物的速度略大于0
C.数据运算时重力加速度取
D.重物质量的测量值大于其真实值
2023-07-20更新 | 192次组卷 | 3卷引用:浙江省杭州市2022-2023学年高二下学期6月期末物理试题
共计 平均难度:一般