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 6 道试题
1 . 某班级分若干个学习小组,通过实验验证机械能守恒定律,实验装置如图所示。验证机械能守恒定律思路:求出做自由落体运动物体的重力势能的减少量和对应过程动能的增加量,在实验误差允许范围内,若二者相等,说明机械能守恒,从而验证机械能守恒定律。

(1)按照实验步骤和要求,得出纸带后,学习小组讨论出验证机械能守恒定律处理数据的以下几种方案,你认为最合理的方案是______(填“方案一”“方案二”“方案三”)。
方案一:利用起始点和第n点计算,代入,如果在实验误差允许的范围内,相等,则验证了机械能守恒定律。
方案二:任取两点计算
①任取两点AB,测出,算出
②算出的值。
③在实验误差允许的范围内,若,则验证了机械能守恒定律。
方案三:图像法
从纸带上选取多个点,测量从第一点到其余各点的下落高度h,并计算各点速度的平方,然后以为纵轴,以h为横轴,根据实验数据作出图像。若在误差允许的范围内图像是一条过原点且斜率为g的直线,则验证了机械能守恒定律。
(2)为了减小实验误差,对体积和形状相同的重物,实验时选择密度大的理由是______(写出一条理由即可)。
(3)某学习小组采用“方案二”处理数据,出现大于现象,出现这一结果的原因可能是______
A.工作电压偏高
B.存在空气阻力和摩擦力
C.接通电源前释放了纸带
2024-02-29更新 | 139次组卷 | 1卷引用:广西部分学校2023-2024学年高三下学期开学考试物理试题
2 . 图甲是“验证机械能守恒定律”的实验装置,当地重力加速度为g

(1)若实验中打点计时器打出的纸带如图乙所示,则与重物相连的是纸带的______(选填“左”“右”)端;
(2)若重物的质量为m,由纸带数据计算出打B点时重物的速度为,则从打起始点O到打点B的过程中,重物的重力势能减少量______(用mg表示),动能的增加量______(用m表示)。若在实验误差允许范围内,则该过程机械能守恒;
(3)数据处理中发现,用也可验证此过程机械能守恒,所以实验中______(选填“必须”“不必”)测量重物的质量。

3 . 为了验证机械能守恒定律,物理实验小组设计了如下方案:
(1)A组同学利用自由落体运动验证机械能守恒定律,打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落。
①本实验中,不同学生在实验操作过程中出现如图所示的四种情况,其中操作正确的是___________
A.    B.    C.    D.    
②进行正确操作后,打出的纸带如图乙所示,在选定的纸带上依次取计数点,相邻计数点间的时间间隔为T,则纸带的___________(选填“左”或“右”)端与重物相连。设重物质量为m,根据测得的x1x2x3x4,可得在打点计时器打B点到D点的过程中,重物动能增加量的表达式为___________
   
③换用两个质量分别为m1m2的重物PQ进行实验,多次实验记录下落高度h和相应的速度大小v,作出的v2-h图像如图丙所示。对比图像分析正确的是___________
   
A.阻力可能为零             B.阻力不可能为零             C. m1可能等于m2 D. m1一定小于m2
(2)B组同学按照图丁组装实验器材,调整定滑轮位置,使连接滑块与托盘的轻绳与气垫导轨平行,接通电源,由静止释放托盘与砝码,并测得遮光条宽度d,遮光条到光电门的距离l,遮光条通过光电门的时间,托盘与砝码质量m3,滑块与遮光条质量m4已知重力加速度大小为g,若表达式___________成立,即可验证机械能守恒。
   
4 . 在用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验中,实验得到如图乙所示一条纸带。在纸带上连续选取若干个计时点,测得各计时点到起点O的距离为
       
(1)(单选)关于上述实验,下列说法正确的是________
A.重锤最好选择密度较大、质量较大的金属块        B.实验操作时先释放重锤,后接通电源
C.实验中必须要用到的实验仪器是天平        D.实验数据处理时用求各点速度
(2)已知打点计时器打点周期为T,则B点速度大小为________。(可用表示)
(3)在实验操作正确的情况下,依据相同的方法计算其他各点速度,描绘图像,忽略重锤所受阻力,理论上分析,以下图像合理的是________
A.      B.    C.        D.    
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5 . 某同学用气垫导轨来验证机械能守恒定律,装置如图所示,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、另一端悬挂钩码。已知遮光条宽度为d,滑块与遮光条的总质量为MA到光电门中心距离为x,钩码的质量为m,当地重力加速度为 g
   
(1)开通气源,先调节气垫导轨水平,取下细线和钩码,将滑块轻放在气垫导轨上,如果滑块能______,说明气垫导轨水平。
(2) 挂上钩码将滑块从静止释放,测得滑块通光电门时遮光条的遮光时间为t,如果表达式______成立(用题中所给物理量的符号表示),则机械能守恒定律得到验证。
(3)改变钩码质量,多次实验,每次均让滑块从A点由静止释放,测得多组钩码质量m及遮光条遮光时间作图像,如果图像是一条倾斜直线且图像的斜率为______,图像与纵轴的截距为______,则机械能守恒定律得到验证。(均用题中所给物理量的符号表示)
2023-06-20更新 | 421次组卷 | 4卷引用:广西壮族自治区河池市2022-2023学年高一下学期7月期末物理试题
22-23高三上·安徽安庆·阶段练习
6 . 晓强利用如图甲所示的装置完成了机械能守恒定律的验证,将体积较小的球由一定高度处静止释放,经过一段时间,小球通过固定在下侧的光电门,光电门记录了小球的挡光时间Δt﹔然后,多次改变光电门到释放点的距离h,将小球仍由原来的位置静止释放,重复操作多次,记录多组小球的挡光时间。

(1)实验时,下列正确的是_____
A.应选择直径较大的铝球
B.应选择直径较小的钢球
C.小球的释放点距离光电门越近越好
D.小球的释放点到光电门的距离适当远些
(2)如果小球的直径为d,则小球经过光电门时的速度为_________;如果重力加速度为g,若小球下落过程中的机械能守恒,则关系式_________成立。
(3)如果利用得到的实验数据描绘图像,纵轴为、横轴为h,如图乙,图线的斜率为k,若小球的机械能守恒,则重力加速度g的表达式为g=_________
2022-11-12更新 | 1784次组卷 | 5卷引用:广西普通高中2022-2023学年高二上学期物理学业水平合格性考试模拟物理试题 (一)
共计 平均难度:一般