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 . 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 | 1786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
2 . 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_________
3 . 某学习小组用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律,质量为M的物体A(含挡光片)和质量相等的钩码系在轻质细绳两端,跨过光滑轻质定滑轮,每个钩码的质量均为,物体A上固定的挡光片的宽度为d,下方h处固定一光电门,用来测量物体上的挡光片通过该处的时间t,已知当地的重力加速度为g

(1)将钩码取下一个,挂在物体A下面,让物体A及钩码组成的系统由静止释放,测出挡光片通过光电门的时间,则挡光片通过光电门的速率为_______,下降h过程中物体A及所有钩码组成的系统减少的重力势能为______(用题中给出的符号表示):
(2)逐个增加物体A下方钩码个数,让物体A由同一位置静止释放,分别测出挡光片通过光电门的时间
(3)设物体A下方所挂钩码个数为n,根据(2)中所测时间,描点作出是图像如图乙所示,若在误差允许范围内满足图像斜率______(均用题中符号表示),则证明机械能守恒定律成立;
(4)乙图中的图像,图线没有过坐标原点,造成这种结果的系统误差原因可能是_______(填选项)
A.系统运动过程中受到空气阻力
B.钩码质量太大
2022-10-15更新 | 143次组卷 | 1卷引用:安徽省示范高中培优联盟2022-2023学年高二上学期联赛物理试题
4 . “频闪摄影”是研究物体运动时常用的一种实验方法.照相机每隔相同的时间曝光一次,记录下物体的位置。某物理小组的同学在实验室利用频闪相机和小球,探究小球自由下落过程中机械能守恒,用相机对着小球拍摄小球自由下落的过程,得到如图所示的照片,用刻度尺量出照片上相邻小球之间的间距,已知相机的频率为f,重力加速度为g,小球质量为m,实物小球与照片上的小球尺寸比例为k,则:

(1)小球在位置2时的瞬时速度为_____________(用题中所给物理量符号表示)。
(2)取小球在位置2到位置5的过程研究,若表达式=___________成立(用gkf表示),即可验证小球下落过程中机械能守恒。
(3)若实验过程中发现小球减小的重力势能大于小球增加的动能,造成此问题的原因可能是__________
5 . 利用如图装置做“验证机械能守恒定律”实验。

(1)为验证机械能是否守恒,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.刻度尺        C.天平(含砝码)        D.秒表
(2)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阻力的影响        D.没有采用多次实验取平均值的方法
(3)某同学想用下述方法研究机械能是否守恒:在纸带上选取多个计数点,测量它们到计数起始点O的距离h,计算对应计数点的重物速度v,描绘图像,如下判断正确的是___________.
A.若图像是一条过原点的直线,则重物下落过程中机械能一定守恒
B.若图像是一条过原点的直线,则重物下落过程中机械能可能不守恒
C.若图像是一条不经过原点的直线,则重物下落过程中机械能一定不守恒
D.若图像是一条不经过原点的直线,则重物下落过程中机械能可能不守恒
6 . 某同学做验证机械能守恒的实验,找到以下器材:弹簧秤、正方体铁块、长木板、细线、锋利的刀片、刻度尺,设计实验方案如下。
(1)为了测量铁块和长木板之间的动摩擦因数,如图1所示,先测出铁块的重力,弹簧秤的示数为,然后又用如图2所示的装置,弹簧秤水平固定,用外力把长木板向右水平拉出,弹簧秤的示数为,应该如何拉出长木板:___________(填“A”或“B”。A.必须匀速拉出,B.只要拉出不必匀速),铁块和长木板之间的动摩擦因数___________(用表示);


(2)把长木板固定在地面上,按图3安装装置,小铁块刚好接触木板,用刻度尺测出细线长度(如图4所示)___________m。


(3)把铁块和细线拉至水平并由静止释放,到最低点时细线刚好碰到锋利的刀片,细线被割断,小铁块在长木板上滑行距离后停在长木板上,已知铁块的边长是,如果等式___________(用题中的字母表示)成立,则铁块下摆过程中机械能守恒得以验证。
2022-09-06更新 | 68次组卷 | 1卷引用:安徽省皖豫名校联盟2022-2023学年高二(上)开学考试物理试题
7 . 如图所示,某兴趣小组利用气垫导轨实验装置验证钩码、滑块、遮光条等组成的系统机械能守恒,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.用游标卡尺测出遮光条宽度d
C.用天平测出遮光条和滑块总质量M,钩码质量m
D.安装实验器材并将滑块移至A位置,测出遮光条到光电门B的距离L
E.释放滑块,读出遮光条通过光电门的遮光时间t

(1)为了减小实验误差,下面说法正确的是______
A.遮光条和滑块的总质量M要远大于钩码质量m
B.遮光条的宽度要适当小
C.本实验要选用不可伸长的轻绳
(2)当满足______关系时(用给出的物理量表示),则验证了该系统机械能守恒。
8 . 用打点计时器“验证机械能守恒定律”的实验装置如图所示。

(1)实验中______(填“需要”或“不需要”)用天平测量重锤的质量m
(2)按照图示的装置安装器件时,应将打点计时器接到电源的_______(填“直流”或“交流”)输出端上
(3)开始打点计时的时候,两个操作步骤“接通电源”和“松开纸带”的顺序应该是:先_______
(4)某同学在使用质量为m的重物来验证“机械能守恒定律”的实验中,在选定的纸带上依次取计数点如图所示。纸带上所打的点记录了重物在不同时刻的位置,那么纸带的___________端(填“左”或“右”)与重物相连。设相邻计数点的时间间隔为T,且O为打下的第一个点。当打点计时器打下点“3”时,物体的速度表达式为__________,物体的动能表达式为___________
9 . 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 | 2289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 . 某同学用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律,其中打点计时器的电源为交流电源,交流电的频率为f,打出纸带的一部分如图乙所示,其中ABCD为相邻计时点。

(1)从打出的纸带可判定重物匀加速下落,利用f和图乙中给出的物理量可以写出:在打点计时器打出B点时,重物下落的速度大小为______,打出C点时重物下落的速度大小为______
(2)从BC只要满足公式______就验证了机械能守恒定律。(重力加速度为g
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