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 8 道试题
1 . 某同学用如图所示的装置验证机械能守恒。
   
(1)在调节气垫导轨时,下列说法正确的是______(填正确答案标号)。
A.导轨右端适当调高平衡摩擦力
B.导轨左端适当调高平衡摩擦力
C.导轨应调水平,检查是否水平的方法是滑块放在导轨不同位置都能静止或轻推滑块能匀速运动
(2)在实验操作正确的前提下,已测出遮光条的宽度d、滑块的质量M(含遮光条)、钩码的质量m、遮光条通过光电门的时间,还需要测出____________(写出物理量及其符号),重力加速度为g,滑块从静止释放运动到光电门的过程中,若系统符合机械能守恒定律,则测得的物理量应满足的关系式为______
2 . 物理社团的同学利用实验室提供的传感器设计了如图甲所示的实验装置,用以探究加速度与力的关系,以及验证机械能守恒定律。他们将附有刻度尺的气垫导轨调整水平,在导轨左侧处固定一光电门,将轻绳一端固定在点,另一端与滑块相连,滑块上安装遮光条和加速度传感器,并且可以增加砝码以改变其质量,在轻绳上通过不计质量的动滑轮悬挂一个重物。打开气泵,将滑块从导轨右侧处由静止释放,记录加速度传感器的数值、遮光条通过光电门的时间以及之间的距离。已知重物的质量为m,遮光条的宽度为d,重力加速度为g,滑块、遮光条、加速度传感器以及砝码的总质量用M表示,遮光条通过光电门的时间用t表示,加速度传感器的示数用a表示,之间的距离用L表示。

(1)若某次实验中遮光条挡光时间为,则此时滑块的速度为_____,重物的速度为______
(2)该社团同学首先保持L不变改变M进行了若干次实验,根据实验数据画出了如图乙所示的一条过坐标原点的直线,其纵轴为加速度a,经测量其斜率恰为重力加速度g,则该图线的横轴为________(用所给的字母表示);
(3)接下来他们欲验证该过程中系统机械能守恒,使滑块总质量保持为不变,改变L进行若干次实验,根据实验数据画出的图线也是一条过原点的直线,若图线斜率为k,则需满足_________(用所给的字母表示)。
2023-05-10更新 | 1174次组卷 | 7卷引用:河南省平顶山市叶县高级中学2023-2024学年高三上学期8月半月考物理试题
3 . 在利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中
(1)下列说法正确的是______
A.实验中需要用毫米刻度尺测重物下降的高度以及用天平测量重物的质量
B.实验数据出现势能减少量略大于动能增加量是正常的
C.实验中可以利用来计算打点计时器打某一计数点时的速度
(2)如图所示,某实验小组在进行该实验时选取的一条理想纸带,相邻计数点时间间隔为T,重力加速度为g,计数点的间距图中已经标明,如果要利用这些数据验证机械能守恒,应该满足的关系式是______
2022-07-02更新 | 58次组卷 | 1卷引用:河南省平顶山市2021-2022学年高一下学期期末调研物理试题
4 . 如图甲所示,某同学利用竖直上抛小球的频闪照片“验证机械能守恒定律”。频闪仪每隔闪光一次,用毫米刻度尺测得相邻时刻小球上升的高度分别为,该同学通过计算得到不同时刻的速度如图乙所示(当地重力加速度大小,小球的质量)。
时刻
速度(4.483.983.47


(1)中不符合有效数字读数要求的是__________,应记作__________
(2)由频闪照片上的数据计算时刻小球的速度大小__________。(计算结果保留三位有效数字)
(3)从时间内,小球重力势能的增加量__________J,动能的减少量__________J。(计算结果均保留三位有效数字)
(4)在误差允许的范围内,若近似相等,则验证了机械能守恒定律。由上述计算所得__________(填“>”、“<”或“=”),造成这种结果的主要原因是______________
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5 . 某同学设计了用新型电子秤、半球形容器和一个小铁球来验证机械能守恒定律,新型电子秤具有去皮清零功能,待物品静止时。电子秤受到的压力大小等于物品的重力大小,通过当地重力加速度的换算,可以直接显示出物品的质量。实验步骤如下∶

①先将半球形容器置于电子秤上,按下去皮按钮清零,然后将小球放在容器底端,此时电子秤的示数为m0
②将小球从与圆心等高的边缘处由静止释放,当小球运动到最低点时,电子秤的示数为m1
(1)为达到实验目的,实验中对半球形容器内壁的要求为_____________
(2)如果当地的重力加速度大小为g,小球运动到最低点时所需的向心力大小为____________
(3)要验证机械能守恒,______ (填“需要”或“不需要”)测量半球形容器的半径R,只要在误差允许的范围内满足_________(用所测物理量的符号表示),就说明该过程机械能守恒。
6 . 验证机械能守恒定律实验装置如图甲所示,某小组完成了一系列实验操作后,得到了一条纸带如图乙所示,选取纸带上某个清晰的点标为O,然后每两个打点取一个计数点,分别标为1、2、3、4、5、6,用刻度尺量出计数点1、2、3、4、5、6与O点的距离分别为

(1)已知打点计时器的打点周期为T,可求出打各个计数点时对应的速度分别为,其中的计算式为______
(2)若重锤的质量为m,取打点O时重锤所在水平面为参考平面,分别算出打各个计数点时对应重锤的势能和动能,则打计数点3时对应重锤的势能______;接着在坐标系中描点作出如图丙所示的图线,求得图线斜率的绝对值为图线斜率为,则在误差允许的范围内,满足______关系时重锤机械能守恒。若操作规范、计算无误,由于阻力的影响,实际情况______(填“>”或“=”或“<”);
(3)关于上述实验,下列说法中正确的是______
A.实验中可用干电池作为电源
B.需用刻度尺测出重锤下落的高度h,并通过计算出瞬时速度
C.实验时应先释放纸带后接通电源
D.图丙图线纵轴上的截距表示重锤经过参考平面时的动能
7 . 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AB的质量M1M2 (A的质量含挡光片、B的质量含挂钩,且M2>M1),用螺旋测微器测出挡光片的宽度d,测量结果如图丙所示,则d=___mm;
②将重物AB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Δt

(2)如果系统(重物AB)的机械能守恒,应满足的关系式为____ (用质量M1M2,重力加速度为g,经过光电门的时间为Δt,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M1=M2=m,经过光电门的速度用v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).
(4)为提高实验结果的准确程度,以下建议中确实对提高准确程度有作用的是(      )
A.绳的质量要轻且尽可能光滑
B.在“轻质绳”的前提下,绳子越长越好
C.尽量保证重物只沿竖直方向运动,不要摇晃
D.挡光片的宽度越小越好
8 . 用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验时接通电源,质量为m2的重物从高处由静止释放,质量为m1的重物拖着纸带打出一系列的点,图乙是实验中打出的一条纸带,A是打下的第1个点,量出计数点E、F、G到A点距离分别为d1d2d3,每相邻两计数点的计时间隔为T, 当地重力加速度为g.(以下所求物理量均用已知符号表达)

(1)在打点AF的过程中,系统动能的增加量=_______,系统重力势能的减少=_______,比较大小即可验证机械能守恒定律.
(2)某同学根据纸带算出打各计数点时纸带的速度,并作出图象如图丙所示,若图线的斜率=_____,即可验证机械能守恒定律.
共计 平均难度:一般