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 5 道试题
1 . 如图所示,为了验证机械能守恒定律,物理实验小组设计利用自由落体运动验证机械能守恒定律,电源频率为,打点计时器固定在铁架台上,使重锤带动纸带从静止开始自由下落。

(1)按正确实验操作将重锤由静止释放。按实验要求正确地选出纸带,是打下的第一个点,用刻度尺测量连续三点点的距离,如图乙所示,若重锤的质量,查表可知当地的重力加速度,则从打下点到打下计数点的过程中,重力势能的减少量___________J,动能的增加量___________J(计算结果均保留3位有效数字)。结果发现略大于,原因可能是___________
(2)用代表重锤下落的距离,重锤的动能变化的关系图像如图丙所示,如果重锤所受阻力恒定,已知图像的斜率为,那么重锤受到的阻力大小为___________(用题中给出相关物理量的字母表示)。
2 . 如图1所示是用“落体法”验证机械能守恒定律的实验装置。所用的打点计时器连接频率为的交流电。

(1)从起点O到打下计数点F的过程中,重物重力势能的减少量________J,重物的动能增加量________J。(结果保留三位有效数字);
(2)通过正确处理纸带,经过计算发现:重物重力势能的减少量一般会略大于重物动能的增加量,其主要原因是________
2023-12-21更新 | 36次组卷 | 1卷引用:河南省漯河市高级中学2023-2024学年高三上学期12月阶段测试物理试卷
3 . 某实验小组用如图(a)所示装置测量重力加速度。将小球A和手机B分别系在一条跨过定滑轮的不可伸长的软绳两端,打开手机B的phyphox软件,令小球A和手机B静止,细绳拉紧,然后释放小球A和手机B,通过phyphox软件测得手机的加速度随时间变化的图线如图(b),已知的物理量有:小球A的质量,手机B的质量,当地实际重力加速度

(1)实验测得的重力加速度大小为________;(结果保留两位有效数字)
(2)实验测得的重力加速度与实际重力加速度有明显差异,除实验中的偶然误差外,请写出一条可能产生这一结果的原因:________
(3)有同学提出本实验还可以验证机械能守恒定律。在小球A上方H高处安装光电门和配套的数字计时器。令小球A和手机B静止,细绳拉紧,然后释放小球A和手机B,数字计时器记录小球A通过光电门的时间,除已知的物理量外,还需要测量的物理量有________(写出物理量的名称和符号),需要验证的原理式为________(用已知的物理量符号和测量的物理量符号表示)。
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 . 气垫导轨通过小气孔喷出压缩空气,可以使滑块运动时受到导轨的阻力很小,现有一气垫导轨上固定有相距s的光电门1和光电门2,连接的光电计时器可以自动记录遮光物体通过光电门的时间,如图甲所示。小红、小兰两同学用此气垫导轨来验证机械能守恒定律。

(1)小红把气垫导轨倾斜30°,让带有宽为d=0.2cm的遮光条的滑块从斜面的顶端A处静止滑下,光电计时器显示的挡光时间分别为Δt1=2.50ms、Δt2=0.80ms。已知滑块(含遮光条)的质量为m=0.2kg,光电门1和2之间的距离为s=0.60m,取重力加速度大小g=9.80m/s2,求:(结果均保留两位有效数字)
①滑块经过光电门1时的速度v1=___________m/s;
②滑块通过光电门1、2的动能增加量为___________J,重力势能的减少量为___________J;
③动能的增加量与重力势能的减少量不完全相等的原因可能是___________
(2)小兰将小红用过的气垫导轨放在水平桌面上调至水平,用细线连接砝码和滑块,将滑块移至光电门1左侧某处,待砝码静止不动时,释放滑块,砝码落地前挡光条已通过光电门2,读出滑块分别通过光电门1和光电门2的挡光时间Δt3和Δt4,用天平称出滑块和挡光条的总质量M,再称出托盘和砝码的总质量m。计算出滑块和挡光条的动能及托盘和砝码的动能,在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中,如果满足关系式___________,则也可验证机械能守恒定律。(用Mmgsd、Δt3、Δt4中的符号表示结果)
2022-05-22更新 | 220次组卷 | 1卷引用:河南省临颍县第一高级中学2021-2022学年高一下学期5月大联考物理试题
共计 平均难度:一般