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
更多: | 只看新题 精选材料新、考法新、题型新的试题
解析
| 共计 107 道试题
1 . 如图甲所示的装置叫阿特伍德机,是英国数学家、物理学家阿特伍德创制的一种著名力学实验装置,用来研究匀变速直线运动的规律。某同学对该装置加以改进后用来验证机械能守恒定律,如图乙所示。实验时,该同学进行了如下步骤:

   

a.将质量均为M的重物A(含挡光片)、B用轻质细绳连接后,跨放在定滑轮上,处于静止状态,测量出A上挡光片中心到光电门中心的竖直距离h
b.在B的下端挂上质量为m的物块C,让系统(重物A、B以及物块C)中的物体由静止开始运动,光电门记录挡光片挡光的时间
c.测出挡光片的宽度d,计算重物A运动的速度大小v
d.利用实验数据验证机械能守恒定律
(1)步骤c中,计算重物A的速度______(用实验中字母表示)。将重物B与物块C看成一个系统,则该系统在加速下落过程中其机械能______(选填“增大”“可能增大”“减小”或“不变”)。
(2)步骤d中,如果系统(重物A、B以及物块C)的机械能守恒,应满足的关系式为:______(已知当地重力加速度大小为g,用实验中字母表示)。
(3)某次实验分析数据发现,系统重力势能减少量小于系统动能增加量,造成这个结果的原因可能是______
A.挂物块C时不慎使B具有向下的初速度
B.细绳、滑轮有一定的质量不能忽略不计
C.滑轮与细绳之间存在滑动摩擦力
D.计算重力势能时g的取值比实际值小
2023-07-11更新 | 161次组卷 | 2卷引用:贵州省黔西南布依族苗族自治州2022-2023学年高一下学期期末教学质量检测物理试题
2 . (1)某同学用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验,已有铁架台、铁夹、电源、纸带、打点计时器,还必须选取的器材有______。(填字母)
   
A.天平       B.重锤       C.秒表       D.刻度尺
(2)实验中打点计时器接频率为的交流电源,该同学得到的一条理想纸带如图所示,O点对应重物做自由落体运动的初始位置,从合适位置开始选取的三个连续点点的距离如图,已知重物的质量为,重力加速度为。则从打下点到点的过程中,重物减少的重力势能为______,重物增加的动能为______
   
2023-06-25更新 | 81次组卷 | 1卷引用:2023届贵州省普通高中高二学业水平合格性考试考前模拟物理试题(四)
3 . 小刚同学用如图所示的实验装置验证“机械能守恒定律”,他进行如下操作:
①用天平测出小球的质量为0.50 kg
   
②用游标卡尺测出小球的直径为10.0 mm
③用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离为82.05 cm
④电磁铁先通电,让小球吸在其下端
⑤电磁铁断电时,小球自由下落
⑥在小球通过光电门时,计时装置记下小球通过光电门所用的时间为2.50×10-3 s,由此可算出小球通过光电门的速度。
(1)由以上测量数据可计算出小球下落到光电门处时重力势能的减少量ΔEp=________J,小球动能的变化量ΔEk=________J。(g取9.8 m/s2,结果均保留三位有效数字)
(2)从实验结果中发现ΔEp______(选填“稍大于”“稍小于”或“等于”)ΔEk,试分析可能的原因:____________
4 . 某实验小组用落体法 “科学验证:机械能守恒定律”,实验装置如图甲所示。实验中测出重物自由下落的高度h及对应的瞬时速度v,计算出重物减少的重力势能mgh和增加的动能,然后进行比较,如果两者相等或近似相等,即可验证重物自由下落过程中机械能守恒。请根据实验原理和步骤完成下列问题:

   

(1)关于上述实验,下列说法中正确的是________
A.重物最好选择密度较小的木块
B.重物的质量可以不测量
C.实验中应先接通电源,后释放纸带
D.可以利用公式来求解瞬时速度
(2)如图乙是该实验小组得到的一条点迹清晰的纸带,纸带上的O点是起始点,选取纸带上连续的点ABCDEF作为计数点,并测出各计数点到O点的距离依次为27.94 cm、32.78 cm、38.02 cm、43.65 cm、49.66 cm、56.07 cm。已知打点计时器所用的电源是50 Hz的交流电,重物的质量为0.5 kg,则从计时器打下点O到打下点D的过程中,重物减小的重力势能________ J;重物增加的动能________ J,两者不完全相等的原因可能是________________________。(重力加速度g取9.8 m/s2,计算结果保留三位有效数字)
(3)实验小组的同学又正确计算出图乙中打下计数点ABCDEF各点的瞬时速度v,以各计数点到A点的距离为横轴,为纵轴作出图像,如图丙所示,根据作出的图线,能粗略验证自由下落的物体机械能守恒的依据是___________________________________
2023-06-11更新 | 566次组卷 | 22卷引用:【全国百强校】贵州省遵义航天高级中学2019届高三上学期第五次模拟考试理科综合物理试题
5 . 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。如图乙所示是实验时得到的一条纸带,O点是重物刚下落瞬间打点计时器打下的第一个点,C点是第n个点,相关距离在图中已注明。已知物块1、2的质量分别为),重力加速度为g,打点计时器的周期为T。请用题中所给的字母回答下列问题:
   
(1)下列做法正确的有_________
A.必须要用天平称出两个物块的质量
B.图中两限位孔必须在同一竖直线上
C.实验时,先放开纸带,再接通打点计时器的电源
D.数据处理时,应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置
(2)图乙中,从O点到C点的过程,系统重力势能的减少量________
(3)图乙中,为了计算从O点到C点的过程,系统动能的增加量,需要先计算C点的速度,下列计算方法中计算正确的是__________
A.  B.
C.  D.
(4)某同学根据计算出的速度v和相应的高度差h,描绘图像(如图丙所示)来研究系统的机械能是否守恒。若忽略阻力影响,则图线的斜率________
   
6 . 某同学利用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律的实验”。

(1)实验时,应_______。(选填“A”、“B”或“C”)
A.先让重锤下落,后接通电源
B.先接通电源,后让重锤下落
C.让重锤下落的同时接通电源
(2)若已知本实验中所用重锤的质量,所用交流电源的频率为50Hz,实验得到的纸带(部分)如图乙所示,测量点间距所用单位为cm,g取9.8则从计数点O到打下计数点B的过程中重锤的重力势能减少量为_______J。(计算结果保留两位有效数字)

(3)因纸带与限位孔间的摩擦和空气阻力影响重锤的动能增加量一定会_______(选填“大于”“小于”或“等于”)重锤的重力势能减少量。
7 . 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 | 1209次组卷 | 161卷引用:【全国百强校】贵州省遵义航天高级中学2017-2018学年高一下学期第三次月考理科综合物理试题
8 . 利用如图所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验。

(1)为验证机械能是否守恒,需要比较重物下落过程中任意两点间的___________填选项前的字母
A.动能变化量与重力势能变化量
B.速度变化量和重力势能变化量
C.速度变化量和高度变化量
(2)在实验中,已知重物质量,在纸带上打出一系列的点,O为起点,如图所示单位为cm,打点时间间隔为,重力加速度g,那么从打O点到打B点的过程中:

①打点计时器打下计数点B时,重物的速度___________;重物的重力势能变化量___________,动能变化量___________。(结果保留两位有效数字)
②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,原因是___________填选项前的字母
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
9 . 某同学用光电门验证机械能守恒定律。如图所示,将某种铁质横杆固定在铁架台上方,在横杆一侧放置一磁铁,在横杆正下方将光电门固定在铁架台上,将质量为m的小铁球吸至横杆下方,多次释放并调整小铁球释放位置和光电门位置,使小铁球球心恰好与光电门中心在同一竖直线上,标记小铁球释放点,用直尺测量出横杆下边缘到光电门中心间的距离L,取重力加速度。拿开磁铁后,铁质横杆的磁性立即消失。

(1)用游标卡尺测出小铁球直径为D
(2)取作为小铁球经过光电门中心时的速度,则小铁球从开始下落至小铁球中心通过光电门的过程中,重力势能减少量___________,动能的增加量___________(均用已知或测量出的物理量的符号表示)
2022-12-09更新 | 44次组卷 | 1卷引用:贵州省镇远县文德民族中学2022-2023学年高三上学期第三次月考物理试题
10 . 某学习兴趣小组利用小球从一定高度落下过程中拍得的一段频闪照片来验证机械能守恒定律。某同学拍得的一段频闪照片如图所示,频闪的频率为f,图中背景方格的实际长度均为L。则小球落到A处的速度大小为___________;小球落到B处的速度大小为___________,已知当地的重力加速度为g,只要满足___________条件,则说明小球从A处下落到B处的过程中机械能守恒。(用题中所给物理量的符号表示)
共计 平均难度:一般