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 17 道试题
1 . 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 | 1208次组卷 | 161卷引用:湖北省宜昌市长阳县第一高级中学2017-2018学年高一下学期期末考试物理试题
2 . 用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。重锤从高处由静止开始下落,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。已知当地重力加速度为g

(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图示安装好实验器材并连接好电源
B.先打开夹子释放纸带,再接通电源开关打出一条纸带
C.测量纸带上某些点间的距离
D.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能
其中操作不当的步骤是___________(选填步骤前的字母)。
(2)如图所示,选取纸带上的连续的五个点ABCDE,测量出点B距起始点O的距离为,点BC间的距离为,点CD间的距离为,若相邻两点的打点时间间隔为T,重锤质量为m,根据这些条件计算重锤从O下落到C时的重力势能减少量___________,动能增加量___________;在实际计算中发现,重锤减小的重力势能总是大于重锤增加的动能,其原因主要是___________

(3)某同学利用图中纸带,先分别测量出从A点到BCDEFG点的距离h(其中FG点为E点后连续打出的点,图中未画出),再计算打出BCDEF各点时重锤下落的速度,绘制图像,并求得图线的斜率为k,如图所示。请说明如何根据图像验证重锤下落过程机械能是否守恒?___________
3 . (1)关于“验证机械能守恒定律”的实验,以下说法中正确的是______(填选项前的字母)。
A.实验时不需要称出重物的质量
B.实验中应先释放纸带,再接通电源
C.重物最好选用密度大、质量大的
(2)若用正确的操作完成实验,且正确地选出纸带进行测量,量得连续三点ABC到第一个点O的距离如图所示(相邻计数点时间间隔为0.02 s),当地重力加速度的值为9.8 m/s2,则:

①纸带的______(选填“左”或“右”)端与重物相连。
②打下计数点B时,重物的速度 vB=______m/s。
③在从起点O到打下计数点B的过程中,测得重物重力势能的减少量ΔEp略大于动能的增加量 ΔEk,这是因为______
4 . 如图甲为验证机械能守恒定律的实验装置图及某次实验截取的一段纸带。

(1)对于该实验,下列操作中对减少实验误差有利的是_______
A.重物选用质量较大、体积较小的金属块.
B.两限位孔在同一竖直面内上下对正
C.精确测量出重物的质量
D.用手托住重物,让纸带自然下垂,先释放重物,再接通电源
(2)图乙为某次实验中得到的纸带,相邻两点时间间隔为0.02s。则打点计时器打下BD两点时物体速度大小分别为_______m/s,_______m/s。(均保留三位有效数字)。当地重力加速度为g,设BD间距为h,若在误差允许范围内满足关系式______,则验证了机械能守恒定律(用题目所给的符号表示)。
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5 . 某同学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6V的频率为50Hz交流电和直流电两种。重锤从高处由静止开始下落,重锤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。

①他进行了下面几个操作步骤:
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”上;
C.用天平测出重锤的质量;
D.先接通电源,后释放纸带,打出一条纸带;
E.测量纸带上某些点间的距离;
F.根据测量结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。
其中没有必要进行的步骤是___________操作错误的步骤是___________
②实验中,先接通电源,再释放重物,得到如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。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中,重物的重力势能减少量△Ep=___________,动能变化量△Ek=___________

③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___________
④他继续根据纸带算出各点的速度v,量出下落距离h,并以为纵轴、以h为横轴画出的图像,应是图中的___________
A.B.
C.D.
2021-06-23更新 | 338次组卷 | 6卷引用:湖北省宜昌市宜昌英杰学校2022-2023学年高一下学期期中物理试题
6 . 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0.05 s 闪光一次,如图所标数据为实际距离,该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表。(当地重力加速度取 9.8 m/s2,小球质量 m=0.5 kg,结果均保留三位有效数字)

时刻

t2

t3

t4

t5

速度(m/s)

4.99

4.48

3.98


(1)由频闪照片上的数据计算 t5时刻小球的速度 v5________ m/s;
(2)从 t3t5时间内,重力势能增加量ΔEp________ J,动能减少量ΔEk________ J;
(3)在误差允许的范围内,满足ΔEp=ΔEk,即可验证机械能守恒定律。此实验误差的主要来源是 ________________________________________
7 . 用自由落体法验证机械能守恒定律,打出如图甲所示的一条纸带。已知打点计时器工作频率为50Hz。

(1)根据纸带所给数据,打下C点时重物的速度为________m/s(结果保留三位有效数字)。
(2)某同学选用两个形状相同、质量不同的重物ab进行实验,测得几组数据,画出图象,并求出图线的斜率k,如图乙所示,由图象可知a的质量m1_____________(选填“大于”或“小于”)b的质量m2
(3)通过分析发现造成k2值偏小的原因是实验中存在各种阻力,已知实验所用重物的质量m2=0.052kg,当地重力加速度g=9.78m/s2,求出重物所受的平均阻力Ff=_________N。(结果保留两位有效数字)
2020-12-26更新 | 1319次组卷 | 30卷引用:【市级联考】湖北省宜昌市2019届高三四月调研考试理综物理试题
8 . 如图甲所示,在B处放有一光电门,可以测出小球经过光电门的时间∆t,现将小球从距B点不同高度h处由静止释放,小球的质量为m(小球尺寸足够小),直径为D(示数如图乙),轻绳长为L

(1)小球直径D=________mm
(2)请写出Dh、∆tg之间的关系式:_______________________(忽略空气阻力影响)
(3)若多次从不同高度释放,得到h的关系图,图像的斜率为k,则当地的重力加速度为g=______(用Dk表示)
9 . 某同学利用自由落体小球的频闪照片验证机械能守恒定律。频闪仪每隔T时间闪光一次,相邻位置间的距离如图所示。已知小球的质量为m,当地的重力加速度为g,根据已知条件回答下列问题:

(1)从位置2到位置5的过程中,重力势能减小量的表达式ΔEP___,动能增加量的表达式ΔEk___
(2)在误差允许的范围内,若ΔEp与ΔEk 近似相等,则验证了机械能守恒定律。但在实验中往往测得ΔEP 比ΔEk 稍微大些,造成这种结果的主要原因是_______
10 . 打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,质量m=1.00kg的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列点.如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带,O为第一个点,A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点(其它点未画出).已知打点计时器每隔0.02 s打一次点,当地的重力加速度g=.那么:

(1)纸带的_______端(选填“左”或“右”)与重物相连;
(2)根据图上所得的数据,应取图中O点和__________点来验证机械能守恒定律;
(3)从O点到所取点,重物重力势能减少量= _____J,动能的增加量= _____J;(结果取3位有效数字)
(4)实验结果发现动能增量总_______ (填“大于”、“等于”或“小于”)重力势能的减少量,其主要原因是_____________________________________________________
共计 平均难度:一般