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 35 道试题
1 . 某学习小组利用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。

(1)实验中,先接通电源,再释放重锤,得到下图所示的一条纸带。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hAhBhC。已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T,重锤的质量为m。从打O点到打B点的过程中,重锤重力势能的减少量为_________,重锤动能的增加量为_________,若在误差允许的范围内,重锤的重力势能减少量与动能增加量近似相等,则可验证机械能守恒。(用上述测量量和已知量的符号表示)

(2)有同学在纸带上选取多个计数点,分别测量它们到起始点O的距离为h,并计算出各计数点对应的速度v,画出v2h图像。若阻力作用不可忽略且大小不变,已知当地重力加速度为g,则画出的图像应为图中的图线_________(选填“1”“2”或“3”),其斜率_________2g(选填“小于”“大于”或“等于”)。
2023-11-13更新 | 67次组卷 | 1卷引用:安徽省六安市毛坦厂中学东部新城校区2023-2024学年高二上学期第一次阶段性10月月考物理试题
2 . 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 | 103次组卷 | 80卷引用:2022届安徽省六安一中,阜阳一中,合肥八中等校高三上学期联考物理试题
3 . 用如图所示装置验证机械能守恒定律,装有遮光条的滑块放置在气垫导轨上的A位置,细线绕过固定在导轨右端的定滑轮,一端与滑块连接、另一端悬吊钩码。测出遮光条的宽度d,滑块与遮光条的总质量MA到光电门中心距离x。调节气垫导轨水平,由静止释放滑块,读出遮光条通过光电门的挡光时间t。将遮光条通过光电门的平均速度看作滑块中心到达光电门中心点时的瞬时速度。已知钩码的质量为m,当地重力加速度为g
   
(1)滑块从A处到达光电门中心处时,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。(用题中字母表示)
(2)某同学实验时,保持光电门的位置不变,改变滑块的位置A,测出多组对应的xt的数值,经过计算发现系统动能的增加量大于钩码重力势能的减少量,其原因可能是______
A.钩码质量太大
B.系统受到空气阻力和绳子与滑轮之间存在摩擦力
C.气垫导轨未完全调水平,左端高于右端
(3)某同学在实验时,发现细绳与导轨不平行(细绳左边稍低于右边),则该同学重力势能的测量值______真实值。(选填“大于”“小于”“等于”)
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 | 1209次组卷 | 161卷引用:2016-2017学年安徽省六安一中高二上学期开学考物理试卷
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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
7 . 某同学用图示装置验证机械能守恒定律,实验步骤如下:
①将拉力传感器固定在高处,传感器与显示屏连接,用细线系着一实心小球,细线另一端固定在传感器下端的O点,调整激光笔的高度使其光线水平经过O点;
②小球自由静止时读出传感器示数F0
③将小球拉起,使细线伸直且与激光束重合,释放小球,读出小球下摆过程中传感器最大示数F1
④增大悬线长度,多次重复步骤③,依次读出小球下摆过程中传感器最大示数F2F3F4……Fn
⑤求出传感器最大示数的平均值,比较FmF0的值。

(1)下列同体积小球中选用_________(填字母标号)更有利于验证机械能守恒定律。
A.钢球                           B.塑料球                                 C.铝合金球
(2)在误差允许范围内,若Fm=________F0,则该过程满足机械能守恒。若改换为密度更大的同体积小球,重复实验,该关系式__________(填“仍然”或“不再”)成立。
2021-12-28更新 | 68次组卷 | 1卷引用:2022届安徽省六安市第一中学等校(三人行)高三上学期12月联考物理试题
8 . 用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源,输出电压为6 V的交流电和直流电两种。重锤从高处由静止开始落下,重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律,已知重力加速度为g

(1)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.将打点计时器接到电源的直流输出端上;
C.用天平测量出重锤的质量;
D.先释放悬挂纸带的夹子,然后接通电源开关打出一条纸带;
E.测量打出的纸带上某些点之间的距离;
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能在误差范围内是否等于增加的动能。
其中没有必要或操作不恰当的步骤是___________(填写选项对应的字母)。
(2)如图所示是实验中得到一条纸带,将起始点记为O,并在离O点较远的任意点依次选取6个连续的点,分别记为ABCDEF,量出AF各点与O点的距离分别为h1h2h3h4h5h6,使用交流电的周期为T,设重锤质量为m,则在打E点时重锤的动能为___________,在打O点和E点这段时间内的重力势能的减少量为___________

(3)在本实验中发现,重锤减少的重力势能总是___________(填“大于”或“小于”)重锤增加的动能,主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用,若阻力恒定,重锤质量为m,为了测定阻力大小,可算出(2)问中纸带各点对应的速度,分别记为v1v6 并作图象,如图所示,直线斜率为k,则可测出阻力大小为___________
2021-12-14更新 | 553次组卷 | 19卷引用:2022届安徽省六安市六安中学高三上学期第三次月考物理试题
9 . 某同学利用频闪照片验证小铁球竖直上抛过程中机械能守恒。已知频闪仪每隔0.05s闪光一次,通过对频闪照片的测量与分析已得到照片中小铁球各位置间实际距离并已标出。已知小铁球质量为0.1kg,当地重力加速度为。(计算结果均保留两位有效数字)

(1)从到时间内,小铁球重力势能的增加量___________J,动能的减少量___________J。
(2)在误差允许的范围内,若近似相等,则可验证机械能守恒定律,由上述数据可得___________(填“大于”,“<”或“=”),造成这种结果的主要原因是___________
2021-11-13更新 | 128次组卷 | 1卷引用:2022届安徽省六安市第一中学高三上学期第三次月考物理试题
10 . 某同学用图甲所示装置验证机械能守恒定律。通过控制电磁铁使小铁球从P点自由下落,并调整光电门Q的位置使小球下落过程中球心通过光电门中的激光束。若小铁球下落过程中经过光电门Q时,通过与之相连的毫秒计时器(图中未画出)记录下挡光时间,测出PQ之间的距离h,小铁球直径d,已知当地的重力加速度为g。回答下列问题:

(1)小铁球通过光电门Q时的瞬时速度___________
(2)若小铁球在下落过程中机械能守恒,则的关系式为___________
(3)用图甲的装置也可测量当地重力加速度的值。实验中,该同学保持Р点位置不变,调节光电门Q的高度多次进行实验,作出图像如图乙所示,若小铁球的机械能守恒,则当地重力加速度的测量值___________
2021-07-10更新 | 111次组卷 | 2卷引用:安徽省六安市第一中学2020-2021学年高一下学期期末物理试题
共计 平均难度:一般