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 301 道试题
1 . 某实验小组设计了如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律。绳和滑轮的质量忽略不计,轮与轴之间的摩擦忽略不计。

(1)实验时,该同学进行了如下操作:
①用天平分别测出物块A、B的质量4m0和3m0(A的质量含遮光片)。
②用游标卡尺测得遮光条的宽度d如图乙所示,则遮光条的宽度d=____________cm。
③将重物A,B用轻绳按图甲所示连接,跨放在轻质定滑轮上,一同学用手托住重物B,另一同学测量出挡光片中心到光电门中心的竖直距离h,之后释放重物B使其由静止开始下落。测得遮光片经过光电门的时间为∆t,则此时重物B速度vB=___________(用d、∆t表示)。
(2)要验证系统(重物A,B)的机械能守恒,应满足的关系式为:___________(用重力加速度g、∆tdh表示)。
2024-03-14更新 | 1551次组卷 | 6卷引用:物理(安徽卷01)-2024年高考押题预测卷
2 . 晓强利用如图甲所示的装置完成了机械能守恒定律的验证,将体积较小的球由一定高度处静止释放,经过一段时间,小球通过固定在下侧的光电门,光电门记录了小球的挡光时间Δt﹔然后,多次改变光电门到释放点的距离h,将小球仍由原来的位置静止释放,重复操作多次,记录多组小球的挡光时间。

(1)实验时,下列正确的是_____
A.应选择直径较大的铝球
B.应选择直径较小的钢球
C.小球的释放点距离光电门越近越好
D.小球的释放点到光电门的距离适当远些
(2)如果小球的直径为d,则小球经过光电门时的速度为_________;如果重力加速度为g,若小球下落过程中的机械能守恒,则关系式_________成立。
(3)如果利用得到的实验数据描绘图像,纵轴为、横轴为h,如图乙,图线的斜率为k,若小球的机械能守恒,则重力加速度g的表达式为g=_________
2022-11-12更新 | 1787次组卷 | 5卷引用:安徽省安庆市第二中学2022-2023学年高三上学期11月月考物理试题
3 . 在验证机械能守恒定律的实验中,某同学采用如下图装置,绕过定滑轮的细线上悬挂质量相等的重物,在下面再挂钩码。已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz。

   

(1)如图所示,在重物下方固定打点计时器,用纸带连接,测量的运动情况。下列操作过程正确的是______________
A.固定打点计时器时应将复写纸定位轴置于系重物的细线的正下方
B.安装打点计时器时要竖直架稳,使其两限位孔在同一竖直线上
C.接通电源前让重物尽量靠近打点计时器
D.应选取最初第1、2两点间距离接近2mm的纸带
(2)某次实验结束后,打出的纸带的一部分如图所示,为三个相邻计时点。则打下点时重锤的速度________m/s;(结果保留三位有效数字)

   

(3)如果本实验室电源频率大于50Hz,则瞬时速度的测量值__________(选填“偏大”或“偏小”);
(4)已知重物的质量均为,钩码的质量为,某次实验中从纸带上测量重物由静止上升高度为时对应计时点的速度为,取重力加速度为,则验证系统机械能守恒定律的表达式是_________
(5)为了测定当地的重力加速度,改变钩码的质量,测得多组和对应的加速度,作出图像如图所示,图线与纵轴截距为,则当地的重力加速度为__________

   

4 . 某同学利用如图装置来研究机械能守恒问题,设计了如下实验。A、B是质量均为m的小物块,C是质量为M的重物,A、B间由轻弹簧相连,A、C间由轻绳相连。在物块B下放置一压力传感器,重物C下放置一速度传感器,压力传感器与速度传感器相连。当压力传感器示数为零时,就触发速度传感器测定此时重物C的速度。整个实验中弹簧均处于弹性限度内,重力加速度为g。实验操作如下:
(1)开始时,系统在外力作用下保持静止,细绳拉直但张力为零。现释放C,使其向下运动,当压力传感器示数为零时,触发速度传感器测出C的速度为v
(2)在实验中保持A,B质量不变,改变C的质量M,多次重复第(1)步。
①该实验中,Mm大小关系必需满足M ___________ m(选填“小于”、“等于”或“大于”)
②为便于研究速度v与质量M的关系,每次测重物的速度时,其已下降的高度应 ___________(选填“相同”或“不同”)
③根据所测数据,为得到线性关系图线,应作出 ___________(选填“v2M”、“v2”或“v2”)图线。
④根据③问的图线知,图线在纵轴上截距为b,则弹簧的劲度系数为 ___________(用题给的已知量表示)。
2022-01-29更新 | 1260次组卷 | 39卷引用:安徽省六安市第一中学2021-2022学年高一下学期期中物理试题
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5 . 利用气垫导轨“验证机械能守恒定律”,实验装置如图甲所示,水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨,导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块,其总质量为M,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连;遮光片两条长边与导轨垂直,导轨上B点有一光电门,可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t,用d表示A点到光电门B处的距离,b表示遮光片的宽度,将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度v,实验时滑块在A处由静止开始运动。

(1)某次实验测得倾角,重力加速度用g表示,滑块从A处到达B处时,mM组成的系统动能增加量可表示为________________,系统的重力势能减少量可表示为________,在误差允许的范围内,若,则可认为系统的机械能守恒。(用题中所给字母表示)
(2)按上述实验方法,某同学改变AB间的距离,得到滑块到B点时对应的速度,作出图像如图乙所示,并测得,则重力加速度________m/s2
2022-08-05更新 | 2293次组卷 | 68卷引用:安徽省滁州市滁州第二中学2021-2022学年高一下学期5月检测物理试题
10-11高三下·江苏扬州·阶段练习
6 . 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 | 1209次组卷 | 161卷引用:2015届安徽省江淮名校高三第二次联考物理试卷
7 . 某实验小组利用下图装置验证系统机械能守恒。跨过定滑轮的轻绳一端系着物块A,另一端穿过中心带有小孔的金属圆片C与物块B相连,AB质量相等。铁架台上固定一圆环,圆环处在B的正下方。将BC由距圆环高为处静止释放,当B穿过圆环时,C被搁置在圆环上。在铁架台P1P2处分别固定两个光电门,物块B从P1运动到P2所用的时间t由数字计时器测出,圆环距P1的高度P1P2之间的高度,重力加速度g取9.8m/s2

(1)B穿过圆环后可以视为做_______直线运动;
(2)为了验证系统机械能守恒,该系统应选择_______(选填“AB”或“ABC”);
(3)测得B通过P1P2的时间AB的质量均为0.3kg,C的质量为0.2kg,则该实验中系统重力势能减少量为_______,系统动能增加量为_______,系统重力势能减少量与系统动能增加量有差别的原因是_______(结果保留三位有效数字)
2022-04-11更新 | 1994次组卷 | 7卷引用:2022届安徽省合肥市高三下学期第二次教学质量检测理综物理试题
8 . 某同学用如图所示的装置验证机械能守恒定律,-根细线一端系住钢球,另一端悬挂在铁架台上的O点,钢球静止于A点,光电门固定在A的正下方,在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条(质量不计)。将钢球拉至不同位置由静止释放,遮光条经过光电门的挡光时间t由计时器测出,取,作为钢球经过A点时的速度,记录钢球释放时细线与竖直方向的夹角和计时器示数t,计算并比较钢球从释放点摆至A点过程中重力势能减少量∆Ep与动能增加量∆Ek,从而验证机械能是否守恒。重力加速度为g

(1)已知钢球质量为m,悬点O到钢球球心的距离为L,则________(用mLg表示)
(2)改变值,得出多组与挡光时间t的实验数据,若机械能守恒,下列图像正确的是_______
A. B.
C. D.
(3)下表为该同学的实验结果:
4.899.7914.6919.5929.38
5.0410.1015.1020.0029.80
分析发现,表中的∆Ep与∆Ek之间存在差异,产生这种差异的原因是____________
2022-05-11更新 | 1070次组卷 | 4卷引用:2022届安徽省马鞍山市高三下学期第三次教学质量监测理综物理试题
9 . 为了验证机械能守恒定律,物理实验小组设计了如下方案:
(1)A组同学利用自由落体运动验证机械能守恒定律,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。
①本实验中,不同学生在实验操作过程中出现如图所示的四种情况,其中操作正确的是___________
A.    B.    C.    D.    
②进行正确操作后,打出的纸带如图乙所示,在选定的纸带上依次取计数点,相邻计数点间的时间间隔为T,则纸带的___________(选填“左”或“右”)端与重物相连。设重物质量为m,根据测得的x1x2x3x4,可得在打点计时器打B点到D点的过程中,重物动能增加量的表达式为___________
   
③换用两个质量分别为m1m2的重物PQ进行实验,多次实验记录下落高度h和相应的速度大小v,作出的v2-h图像如图丙所示。对比图像分析正确的是___________
   
A.阻力可能为零             B.阻力不可能为零             C. m1可能等于m2 D. m1一定小于m2
(2)B组同学按照图丁组装实验器材,调整定滑轮位置,使连接滑块与托盘的轻绳与气垫导轨平行,接通电源,由静止释放托盘与砝码,并测得遮光条宽度d,遮光条到光电门的距离l,遮光条通过光电门的时间,托盘与砝码质量m3,滑块与遮光条质量m4已知重力加速度大小为g,若表达式___________成立,即可验证机械能守恒。
   
10 . 为了验证机械能守恒定律,同学们设计了如图甲所示的实验装置:
(1)实验时,一组同学进行了如下操作:
①用天平分别测出重物A、B的质量(A的质量含挡光片、B的质量含挂钩,且),用螺旋测微器测出挡光片的宽度d
②将重物A、B用绳连接后,跨放在定滑轮上,一个同学用手托住重物B,另一个同学测量出___________(填“A的上表面”“A的下表面”或“挡光片中心”)到光电门中心的竖直距离h,之后释放重物B使其由静止开始下落;
③记录挡光片经过光电门的时间
(2)如果系统(重物A、B)的机械能守恒,应满足的关系式为___________(用质量,重力加速度为g,经过光电门的时间为,挡光片的宽度d和距离h表示结果)。
(3)实验进行过程中,有同学对实验作了改进,如图乙所示,在B的下面挂上质量为m的钩码,让,经过光电门的速度用表示,距离用h表示,仍释放重物B使其由静止开始下落,若系统的机械能守恒,则有___________(已知重力加速度为g)。
共计 平均难度:一般