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 60 道试题
1 . 用如图所示的实验装装置做“验证机械能守恒定律”实验时,将打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带由静止开始自由下落。

(1)下列操作中正确的是________。
A.必须要称出重物的质量B.打点计时器应接直流电源
C.应先接通电源,后释放重物D.需使用秒表测出重物下落的时间

(2)实验中,得到如图所示的一条纸带。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,已知当地重力加速为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________,动能的变化量________。(结果用mgT表示)
2024-03-22更新 | 152次组卷 | 1卷引用:湖南省绥宁县第一中学2022-2023学年高二下学期期中考试物理试题
2 . 某实验小组利用如图装置来验证机械能守恒定律。在气垫导轨上固定两个光电门,光电门连接数字毫秒计,滑块上固定宽度为d的遮光条。把导轨的右端垫高,测出倾角为。已知当地重力加速度为g

(1)若遮光条通过光电门1的时间为,则滑块通过光电门1的速度为____________
(2)实验时,若滑块通过光电门1和光电门2的速度分别为,两光电门间距离为L,满足表达式___________(用gL、和表示),说明机械能守恒。
(3)将滑块从不同位置释放,再次测出滑块通过光电门1和光电门2的速度。以L为横坐标,以()为纵坐标,把所得的实验数据描点,得到一条斜率为_____________,截距为________的图线,说明机械能守恒。
3 . 如图甲所示,甲、乙两重锤用细线跨过轻质定滑轮连接,细线两端均竖直伸直,让重锤甲从高处由静止开始下落,与重锤乙连接的纸带上打下一系列点,对纸带上的点进行测量分析,即可验证机械能守恒定律。用天平测出甲、乙两重锤的质量分别为,当地重力加速度大小为g

(1)实验中使用的电火花计时器应选择接交流电源,其工作电压是________
A.8V       B.220V
(2)根据正确的实验步骤操作,打出了一条纸带,如图乙所示,选取电火花计时器打下的第一个点O和三个连续相邻的点ABC进行分析(OA两点间还有一些打点未画出),各点间的距离图乙中已标出,已知电火花计时器打点的周期为T,则电火花计时器打下B点时,甲、乙两重锤组成的系统的动能为________(用题中涉及的物理量符号表示)。
(3)从电火花计时器打下O点到打下B点的过程中,甲、乙两重锤组成的系统的重力势能减少量为________(用题中涉及的物理量符号表示)。在实验误差允许范围内,若甲、乙两重锤组成的系统的重力势能减少量与它们的动能增加量相等,则甲、乙两重锤组成的系统机械能守恒。
4 . 某实验小组为测量小球从某一高度释放,与某种橡胶材料碰撞导致的机械能损失,设计了如图(a)所示的装置,实验过程如下:

(1)让小球从某一高度由静止释放,与水平放置的橡胶材料碰撞后竖直反弹,调节光电门位置,使小球从光电门正上方释放后,在下落和反弹过程中均可通过光电门。
(2)用螺旋测微器测量小球的直径,示数如图(b)所示,小球直径_____________mm。
(3)测量时,应_____________(选填“A”或“B”,其中A为“先释放小球,后接通数字计时器”,B为“先接通数字计时器,后释放小球”),记录小球第一次和第二次通过光电门的遮光时间
(4)计算小球通过光电门速度,已知小球的质量为m,可得小球与橡胶材料碰撞导致的机械能损失_____________(用字母表示)。
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5 . 某实验小组用如图甲所示实验装置验证机械能守恒定律,无弹性的悬线一端连接在力传感器上,另一端连接一个小球,力传感器能测量悬线的拉力,竖直挡板立在水平地面上。小球的质量为m,当地的重力加速度为g

   

(1)先用螺旋测微器测出小球的直径,示数如图乙所示,则小球直径d=___________mm。

(2)实验时,小球与竖直挡板的接触点记为A点,悬线伸直,由静止释放小球,力传感器记录小球运动过程中悬线的最大拉力,测出悬线的长L。多次移动挡板的位置,保持挡板竖直,使小球每次与挡板接触悬线伸直,记录每次A点与悬点O的高度差x及小球运动过程中悬线的最大拉力F。要验证机械能守恒定律,在直角坐标系中,作F-x图像,如果图像的斜率的绝对值等于___________,与纵轴的截距大小等于___________,则机械能守恒定律得到验证。(用已知物理量的符号表示)

6 . 用如图甲所示的实验装置验证 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: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),计数点间的距离如图所示。已知 m1=50g、m2=150g,电火花计时器所接电源的频率为 50Hz,则(计算结果均保留两位有效数字)
   
(1)在纸带上打下计数点 5 时的速度大小 v=_____m/s。
(2)在计数点 0~5 过程中系统动能的增量ΔEk_____J。若取重力加速度大小 g=10m/s2,则系统重力势能的减少量ΔEp_____J。
(3)在本实验中,若某同学作出了 图象,如图丙所示,h 为从起点量起的长度,则据此得到当地的重力加速度大小 g_____m/s2
(4)实验结果显示ΔEp>ΔEk,造成这一现象的主要原因是_____
2023-09-13更新 | 237次组卷 | 7卷引用:湖南省株洲市远恒佳景炎中学2023-2024学年高二上学期入学考试物理试题
7 . 如图甲是小明同学设计的验证机械能守恒定律的实验装置。两个支柱垂直于底板,将顶板支撑住。木板的长度略长于支柱间距,用四根细线悬挂在顶板上。木板中央固定一个小圆筒,其轴线垂直于木板,在底板上铺上复写纸和白纸,侧视图如图乙所示。
实验步骤:
①木板处于最低位置时,测量木板上沿与底板的高度差H,将小钢球置于圆筒内;
②将木板拉起一定的高度,测出此位置与最低位置的高度差h
③释放木板,当其运动到最低点时与支柱碰撞,小球垂直木板水平飞出后落在底板上,记录小球离开圆筒后的水平位移s
④重复上述步骤,在表格中记录数据。
实验次序H(cm)h(cm)s(cm)
120.007.0023.40
220.008.0026.00
320.009.0026.60
420.0010.0028.00
   
(1)下列操作中,必要的是______
A.调整顶板上细线悬挂的位置,确保木板运动过程中保持水平
B.测量小钢球的质量
C.测量或者查询当地的重力加速度g
D.测量H时要确保从小钢球的球心开始测量
(2)若机械能守恒,Hhs三者之间需要满足的关系是______
(3)四次实验中有一组数据存在问题,需要重测,这一组数据是______(填序号);
(4)实验中发现动能的增加量总是略小于势能的减少量,可能的原因是______
A.重力加速度g的测量值偏大
B.小球质量的测量值偏小
C.木板的质量有影响
D.小钢球没有放在圆筒外侧与木板边缘平齐,导致s的测量值偏小
2023-08-17更新 | 67次组卷 | 1卷引用:湖南省五市十校教育联合体2022-2023学年高二下学期期末物理试题
8 . 为了消除空气阻力对实验结果的影响,某实验小组用如图甲所示实验装置做验证机械能守恒定律实验,牛顿管竖直固定在铁架台上,光电门固定在牛顿管的外侧,紧贴牛顿管外侧再固定刻度尺(图中未画出),启动抽气泵,将牛顿管内的空气抽出,已知橡胶球的质量为m,当地重力加速度为g
   
(1)先用游标卡尺测量橡胶球直径d,如图乙所示,则小球直径________mm;
(2)从刻度尺上读取橡胶球球心和光电门中心对应的刻度值。将小橡胶球由静止释放,记录橡胶球第一次通过光电门的挡光时间
(3)若关系式________成立(用上面测得数据符号表示),说明橡胶球下落过程中机械能守恒;
(4)该小组要利用该装置进一步探究橡胶球与管底第一次碰撞前后球的机械能损失情况,他们记录了橡胶球第二次通过光电门的挡光时间,则碰撞过程中橡胶球损失的机械能为________
2023-07-06更新 | 35次组卷 | 1卷引用:湖南省怀化市2022-2023学年高二下学期期末物理试题
9 . 某同学设计如图甲所示的实验装置来做“验证机械能守恒定律”实验,让小铁球从A点自由下落,下落过程中经过A点正下方的光电门B时,光电计时器记录下小铁球通过光电门的时间t,当地的重力加速度为g
   
(1)用游标卡尺测得小铁球的直径为d,某次小铁球通过光电门的时间为,则此次小铁球经过光电门的速度可表示为__________
(2)调整AB之间距离h,多次重复上述过程,作出h的变化图像如图乙所示。若小铁球下落过程中机械能守恒,则该直线斜率__________
(3)在实验中根据数据实际绘出图像的直线斜率为),则实验过程中小铁球所受的平均阻力f为其重力的__________倍(用表示)。
10 . 用如图甲实验装置验证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。图乙给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图乙所示,已知电源频率为50Hz,m1=50g、m2=150g,g取10m/s2,则:

(1)在纸带上打下计数点5时的速度v=______m/s;
(2)在打点0~5过程中系统动能的增加量ΔEk=___J,系统势能的减少量ΔEp=___J。(第(2)问结果均保留三位有效数字)
2023-05-11更新 | 2208次组卷 | 18卷引用:湖南省衡阳县第四中学2022-2023学年高二上学期期中物理试题(A)
共计 平均难度:一般