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 90 道试题
1 . 某实验小组利用如图1所示的装置做验证机械能守恒定律的实验。图中铁架台上的处固定一光电门,点是铁架台上固定的一点,用刻度尺测得之间的高度差为
(1)现将小球从横梁上的点由静止释放,通过数字计时器读出小球通过光电门的遮光时间。已知小球的直径为,则小球通过光电门时的速度大小______(用已知量的字母符号表示)。
(2)改变的位置,重复以上步骤,测出多组以及对应的遮光时间,求出并作出图像,如图2所示。已知重力加速度为,若小球下落的过程中机械能守恒,则图线的斜率______,与纵轴的截距表示______
2024-03-13更新 | 140次组卷 | 1卷引用:海南省省直辖县级行政单位琼中黎族苗族自治县二校2023-2024学年高三下学期开学考试物理试题
2 . 要验证机械能守恒定律,小王同学设计了如图甲所示的装置,光电门1、2水平固定在铁架台上,两光电门分别与两数字计时器连接。当地的重力加速度为g

(1)实验前选用游标卡尺测量小球的直径d,测量结果如图乙所示,则d=___________cm。
(2)让小球从光电门1正上方某处由静止释放,记录小球通过光电门1、光电门2的时间t1t2,要验证机械能守恒定律,还需要测量___________(写出物理量名称及符号)。
(3)多次改变小球在光电门1上方释放的位置,测出多组t1t2,作出(纵轴)与(横轴)的关系图像,如果图像是一条倾斜直线,且与纵轴的截距为___________(用测量的物理量符号表示),则机械能守恒定律得到验证。
3 . 某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。将气垫导轨固定在水平桌面上,调节旋钮使其水平,在气垫导轨的左端固定一光滑的轻质定滑轮,在A处固定一光电门,滑块从B处在钩码的作用下由静止开始运动。在某次实验时,测得滑块与遮光条的质量为M,钩码的质量为mAB两点之间的距离为l,遮光条的宽度为d,遮光条通过光电门的时间为t。已知滑块通过光电门时钩码还没有触地,重力加速度为g,不计空气阻力。

(1)下列实验要求中不必要的一项是___________。(填选项前的字母)
A.滑块必须由静止释放
B.滑块的质量M应远大于钩码的质量m
C.应使细线与气垫导轨平行
(2)若要验证机械能守恒定律,则应满足的关系式为___________(用已知量和测量量的字母表示)。
2023-11-21更新 | 57次组卷 | 1卷引用:海南省部分学校2023-2024学年高二上学期阶段性教学检测物理试题(一)
4 . 某同学利用频闪照相机和气垫导轨做“验证机械能守恒定律”的实验,实验装置如图1所示。实验的主要步骤如下:

A.用天平测出滑块的质量
B.将安装有刻度尺的气垫导轨调整到倾角的倾斜状态();
C.将滑块从导轨的顶端由静止释放,使用频闪照相机对滑块进行拍摄,频闪照相机每隔拍摄一次。某次拍摄后得到的照片如图2所示,该同学在实验中测得影像间对应的实际距离分别为。已知当地的重力加速度

结合以上实验数据,完成下列填空:(计算结果均保留3位有效数字)
(1)滑块在位置时的速度大小为____________
(2)滑块由运动至,重力势能的减小量为____________,动能的增加量为____________,在误差允许的范围内,认为滑块下滑过程机械能守恒。
(3)写出两条产生误差的可能原因:①________________________;②________________________
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5 . 利用如图所示装置做“验证机械能守恒定律”实验。

①实验器材除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外,在下列器材中,还必须使用的器材是_________
A.交流电源       B.刻度尺       C.天平(含砝码)       D.低压直流电源
②实验中,先接通电源,再释放重物,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为_________,动能增加量为_________(用题中字母表示)。

③大多数学生的实验结果显示,重力势能的减少量大于动能的增加量,造成这个结果的原因是_________
A.利用公式计算重物速度       B.利用公式计算重物速度
C.存在空气阻力和摩擦阻力的影响       D.没有采用多次实验取平均值的方法
6 . 利用图中所示装置做“验证机械能守恒定律”实验。
   
(1)除带夹子的重锤、纸带、铁架台(含铁夹)、电火花打点计时器、导线及开关外,在下列器材中,还必须使用的两种器材是(      )
A.交流电源       B.刻度尺       C.直流电源       D.天平(含砝码)
(2)实验中,先接通电源,再释放重锤,得到图乙所示的一条纸带。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。设重锤的质量为m。从打O点到打B点的过程中。重锤的重力势能减少量=______,重锤动能增加量=______
(3)若某同学作出图像如图丙所示,则当地重力加速度g=_____m/s2(保留3位有效数字)
(4)在实验中,某同学根据测得的数据,通过计算发现,重物动能的增加量略大于重物势能的减少量,若测量与计算均无错误,则出现这一问题的原因可能是(      )
A.重物的质量偏大             B.交流电源的频率偏大
C.交流电源的频率偏小       D.重物下落时受到的阻力过大

7 . 小明同学用如图1所示的实验装置验证系统的机械能守恒。在铁架台的横梁上固定一力传感器,弹簧的一端与力传感器相连,另一端连接一带有遮光片的小钢球,调整光电门1、2的位置,使钢球由静止释放后遮光片能够无碰撞地通过两电光门,此时光电门1、2固定在铁架台上的位置分别为AB。已知弹簧与小钢球处于平衡状态时,小钢球处在光电门1的上方,用手向上推小钢球到某一位置D处,然后由静止释放小钢球,则遮光片能过光电门1、2,不计空气阻力,重力加速度g,实验过程中弹簧均处于弹性限度内。

   

(1)用天平测得小钢球和遮光片的总质量

(2)用螺旋测微器测量遮光片的宽度如图2所示,则宽度________mm。

(3)用刻度尺测出OA之间的距离比弹簧的原长多出OB之间的距离比弹簧的原长多出

(4)测得遮光片经过光电门1、2时力传感器的读数分别为,遮光片的遮光时间分别为,从以上数据分析可知小钢球从光电门1运动到光电门2的过程中,小钢球的动能________。(选填“增加”或“减少”)

(5)小钢球从光电门1运动到光电门2的过程中,由于弹簧弹力与伸长量成正比,可用平均力计算克服弹力所做的功,弹簧弹性势能改变量等于小钢球克服弹力所做的功,因此弹簧弹性势能的改变量________,小钢球的重力势能的改变量________,小钢球动能的改变量________,由以上实验结果表明,在误差允许范围内,小钢球和弹簧组成的系统机械能守恒。(结果均保留3位有效数字)

8 . (1)用如图所示的装置探究平抛运动竖直分运动的特点,实验中用小锤击打弹性金属片后,A球沿水平方向抛出,同时B球自由下落。
   
①让A、B球恢复初始状态,高度不变,用较大的力敲击弹性金属片,则___________(填选项前的字母序号)
A.A球的平抛运动时间变长       B.A球的平抛运动时间不变
C.A、B两球不同时落地       D.A、B两球仍同时落地
②关于本实验的实验结论,以下说法正确的是___________。(填选项前的字母序号)
A.实验说明A球在水平方向的运动特点
B.实验说明A球在水平方向做匀速直线运动
C.实验说明A球在竖直方向做自由落体运动
(2)一位同学为验证机械能守恒定律,利用光电门等装置设计了如下实验。使用的器材有:铁架台、光电门、轻质定滑轮,通过不可伸长的细绳连接的钩码A和B(A左侧安装挡光片),钩码A、B的质量分别为。已知当地重力加速度为g
①实验步骤如下:
a用游标卡尺测量挡光片沿运动方向的宽度d,如图1所示,则___________
   
b将实验器材按如图2所示安装好,其中钩码A的质量比B的大,实验开始前用一细绳将钩码B与桌面相连接,细绳都处于竖直方向,系统静止;
c用刻度尺测量光电门与挡光片间的距离
d用剪刀剪断钩码B下方的细绳,则A向下运动,测得A经过光电门的挡光时间为t
②为验证机械能守恒定律,请写出验证方程___________(用题中所给物理量的字母表示);改变光电门的位置,重新实验获得多组数据,并绘制图像,则图像斜率等于___________(用题中所给物理量的字母表示)。
2023-09-06更新 | 106次组卷 | 1卷引用:海南省海口市等5地琼中黎族苗族自治县琼中中学等2校2022-2023学年高三上学期12月期末联考物理试题
9 . (1)某同学设计了一个测定物体与桌面之间动摩擦因数的实验:一个质量为的物体放在水平桌面上,物体受到水平向右的水平拉力的作用后运动,以水平向右为加速度的正方向,如图甲所示。现测得物体的加速度与拉力之间的关系如图乙所示,重力加速度,由图像可知,物体的质量为__________,物体与水平面间的动摩擦因数__________
   
(2)小明同学利用如图所示的装置来验证机械能守恒定律。A为装有挡光片的钩码,总质量为,挡光片的挡光宽度为。轻绳一端与相连,另一端跨过光滑轻质定滑轮与质量为的重物相连。他的做法是:先用力拉住,保持静止,测出的挡光片上边缘到光电门的距离;然后由静止释放,与相连的下落过程中经过光电门,光电门可测出挡光片的挡光时间,结合挡光片宽度可算出挄光片经过光电门的平均速度,将其视为下落时的瞬时速度。不计空气阻力及绳与滑轮间的摩擦,重力加速度为
   
①在从静止开始下落的过程中,验证以、地球所组成的系统机械能守恒的表达式为__________(用题目所给物理量的符号表示)。
②由于光电门所测的平均速度与物体下落时的瞬时速度间存在一个差值,因而测量所得系统减少的重力势能__________(选填“大于”或“小于”)系统增加的动能。
③为减小上述对结果的影响。小明同学想到了以下一些做法,其中可行的是__________。(填写选项前的字母)
A.适当增大挡光片的挡光宽度
B.适当减小挡光片的挡光宽度
C.适当减小挡光片上端到光电门的距离
2023-08-29更新 | 161次组卷 | 1卷引用:2023届海南省琼海市嘉积中学高三下学期三模物理试题
10 . (1)某同学利用如图所示的实验装置完成了验证碰撞过程中的动量守恒的实验,将带有斜槽的轨道固定在桌面上并调整至斜槽的末端水平。选取两个大小完全相同的小球,测量出其质量分别为,且。实验时,首先将球由一定高度静止释放,经过一段时间小球打在右侧竖直固定的挡板上的某点;然后在斜槽的末端放上球,将球由同一高度静止释放,两球碰后均打在右侧竖直固定的挡板上,已知点与斜槽的末端在同一水平线上。已知三点到点的距离分别为
       
①两球碰后,竖直挡板上的______点为球的落点,竖直挡板上的______点为球的落点。
②如果两球碰撞的过程动量守恒,则关系式____________成立。
③如果两球碰撞的过程没有能量损失,则关系式____________成立。
(2)某小组设计如图所示的装置来验证机械能守恒定律。实验器材有:铁架台、量角器、轻质细绳、力传感器(记录细绳上的拉力)、小球和刻度尺。
   
实验主要步骤如下:
①将实验装置按如图所示的方式连接;
②小球静止在位置I时,力传感器的示数为,测得细绳悬点到小球球心的长度为
③将小球缓慢拉至位置II,此时细绳与竖直方向的夹角为,松开手,当小球运动到最低点时,力传感器的示数为
则小球通过最低点的动能为____________,要验证机械能守恒定律,需要验证的关系式__________________
2023-08-28更新 | 177次组卷 | 1卷引用:2023届海南省海口市等四地、乐东黎族自治县乐东中学等二校高三上学期三模物理试题
共计 平均难度:一般