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 19 道试题
1 . 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
2 . 某实验小组利用如下所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒。
   
(1)已知遮光条的宽度为d,实验时将滑块从图示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门1和光电门2的时间分别为,则滑块经过该光电门1和光电门2时的瞬时速度分别为____________________,在本次实验中还需要测量的物理量有:钩码的质量m、滑块的质量M__________(文字说明并用相应的字母表示)。
(2)在滑块依次经过这两个光电门的过程中系统减少的重力势能为__________,系统增加的动能为__________,只要两者在误差允许范围内相等,即可验证机械能守恒(用测量的物理量字母表示)。
2023-07-25更新 | 117次组卷 | 1卷引用:海南省海南中学美伦校区2022-2023学年高一下学期期末物理试题
3 . 用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律,物块2从高处由静止开始下落,物块1上拖着的纸带打出了一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律。图乙给出的是实验中获取的一条纸带,其中0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个计时点(图中未标出),计数点间的距离如图乙所示。已知物块1、2的质量分别为。(电源频率为50 Hz,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______ m/s。
(2)在打点0~5过程中,系统动能的增加量______J,系统重力势能的减少量________J。(g取10 m/s2
(3)若某同学作出的图像如图丙所示,则当地的实际重力加速度______ m/s2
2023-07-15更新 | 95次组卷 | 80卷引用:2021届海南省海口市华中师范大学海南附属中学高三上学期第四次月考物理试题
4 . 实验“用数字化(DIS)验证机械能守恒定律”的装置如图所示。一轻质细绳一端系小钢球,另一端固定于O点,O点到球心距离为L。将小球拉到A点静止释放,依次经过ABCD,在BC位置安装的速度传感器,可测出通过BC位置时小球的速率分别为B位置时细绳与竖直方向偏角为C位置时细绳与竖直方向偏角为,在O点正下方固定一定位挡片,细绳与定位挡片接触时不损失能量,已知重力加速度为g
   
回答下列问题:
(1)安装定位挡片,是为定性验证机械能守恒。定位挡片的作用是______。(只有一个选项正确)
A.观察细绳受到阻挡后,小球能否摆到另一侧接近释放时的高度
B.观察细绳受到阻挡前后,小球在两侧运动用时是否相同
C.调整定位挡片位置,使小球摆到右侧的最大高度不同
D.调整定位挡片位置,保证小球每次从同一高度释放
(2)要验证小球从BC机械能守恒,所测物理量应满足关系式______(用gL表达)。
(3)若已经测得ABC各点相对D点的高度,要验证小球从BC机械能守恒,则在L等五个物理量中,不需要测量的物理量有______
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5 . (1)在“验证机械能守恒定律”实验中,在下面所列举的该实验的几个操作步骤中,有两项是错误的或者是没有必要进行的,它们是______(填字母代号)
A.按照图1示的装置安装器件
B.将打点计时器接到学生电源的直流输出端上
C.用天平测量出重物的质量
D.先接通电源开关,再放手让纸带和重物下落
E.在打出的纸带上,选取合适的两点,测量两点的速度和他们之间的距离
F.验证减少的重力势能是否等于增加的动能,即验证机械能是否守恒

(2)本次实验中,打点周期为0.02s,自由下落的重物质量为2kg,打出一条理想纸带的数据如图2所示,单位是cm,g取9.8m/s2。点 OA之间还有多个点没画出,从起点O到打下B点的过程中,重力势能的减少量______J,此过程中物体动能的增量______J,(答案保留三位有效数字),实验结论是______
6 . 为测定当地重力加速度g值,某实验小组用图甲所示装置进行实验。长为L的轻质细绳一端固定在O点,另一端栓一质量为m的小球(尺寸相对L足够小),在悬点O点正下方L处的N点放有一光电门。
   
实验步骤如下:
(1)用螺旋测微器测出小球的直径D,示数如图乙,小球直径___________cm;
(2)将小球拉偏离竖直方向的某位置,用工具测出该位置处的细绳与竖直方向的夹角为
(3)释放小球,测出小球经过光电门的时间为,则小球经过光电门的速度为___________
(4)写出DLθg之间的关系式:___________(忽略空气阻力的影响);
(5)若多次从不同夹角θ处释放,得到的关系图象如图丙所示,图象的斜率的绝对值为k,则当地的重力加速度为___________(用DkL表示)。
7 . 用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。气垫导轨上A处安装了一个光电门,滑块上固定一遮光条,滑块用绕过气垫导轨左端定滑轮的细线与钩码相连,每次滑块都从同一位置由静止释放,释放时遮光条位于气垫导轨上B位置的上方。

(1)某同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d,如图乙所示,则______mm。

(2)实验中,接通气源,滑块静止释放后,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间为,测得滑块质量为M,钩码质量为mAB间的距离为L。在实验误差允许范围内,钩码减小的重力势能____________(用直接测量的物理量符号表示)相等,则系统机械能守恒。
(3)下列不必要的一项实验要求是______(请填写选项前对应的字母)。
A.滑块必须由静止释放
B.应使滑块的质量远大于钩码的质量
C.已知当地重力加速度
D.应使细线与气垫导轨平行
(4)分析实验数据后发现,系统增加的动能明显大于钩码减小的重力势能,原因是______
2023-02-28更新 | 265次组卷 | 4卷引用:海南省国兴中学2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题(A)
8 . 某实验小组利用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验。

(1)关于本实验,下列说法正确的是_________
A. 必须测出重物的质量
B. 实验开始前,打点计时器要远离重物
C. 进行实验时,应先接通电源,再释放纸带
(2)实验小组经正确操作得到一条完整的纸带,如图乙所示。在纸带上选取三个连续打出的点,用刻度尺测得它们到起始点的距离分别为,已知打点计时器打点的周期为,则打点计时器打点时重物的速度大小为_________


(3)测出纸带上多个点到点的距离,根据纸带算出打点计时器打这些点时重物的速度,若以为纵轴、为横轴作出的图像如图丙所示,则当地的重力加速度大小为_________(结果保留三位有效数字)。


(4)若实验操作与数据处理均无误,实验结果显示,重物重力势能的减少量大于其动能的增加量,则可能的原因是_________(写出一条即可)。
9 . 在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,使质量为m=1.00kg的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列的点,选取一条符合实验要求的纸带,如图1所示。O为第一个点,ABC为从合适位置开始选取的连续点中的三个点。已知打点计时器每隔0.02s打一个点,当地的重力加速度为g=9.80m/s2,那么:

(1)根据图1中所给的数据,应取图中O点到_______点来验证机械能守恒定律。
(2)从O点到(1)问中所取的点,对应的重物重力势能的减少量ΔEp=_______J,动能增加量ΔEk=___________J。(结果保留三位有效数字)

(3)若测出纸带上所有点到O点的距离,根据纸带算出各点的速度v及重物下落的高度h,则以为纵轴、以h为横轴画出的图像是图2中的_______
2022-02-03更新 | 3322次组卷 | 31卷引用:海南省海口市农垦中学2023-2024学年高二上学期开学考试物理试题
10 . 在“验证机械能守恒定律”实验中,实验小组的同学采用了如图甲所示的装置进行实验。

实验的主要步骤是:在一根不可伸长的细线一端系一直径为d金属小球,另一端固定于O点,记下小球静止时球心的位置在AA处放置一个光电门,现将小球拉至球心距A高度为h处由静止释放,记下小球通过光电门时的挡光时间Δt。重力加速度为g,请回答以下问题:
①如图乙所示,用游标卡尺测得小球的直径d=__________cm;
②将小球由静止释放后,小球通过光电门的速度大小为_____________(用题中所给字母表示);
③若等式_________________(用d、Δtgh表示)成立,说明图甲小球下摆过程机械能守恒。
2021-06-07更新 | 92次组卷 | 1卷引用:2021届海南省海口市第一中学高三下学期5月物理试题
共计 平均难度:一般