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 91 道试题
1 . 某实验小组的同学利用如图1所示的装置来验证动能定理。在不挂砝码和砝码盘时,把长木板的一侧垫高,以补偿小车所受的阻力,然后将小车与穿过打点计时器的纸带相连,并通过细线绕过光滑定滑轮挂上砝码和砝码盘,开始实验。已知小车的质量,砝码和砝码盘总质量,重力加速度g取,打点计时器所接电源的频率为。回答下列问题:

(1)如图2所示是某次小车运动时打点计时器在纸带上连续打出的点,OABCDEF为选取的计数点,用毫米刻度尺测量得到,则打点计时器打出A点时小车速度大小为___________。(结果保留2位有效数字)
(2)由于系统所受外力可近似等于砝码和砝码盘所受的重力,而小车从A点运动到E点过程中砝码和砝码盘重力势能的减少量为___________J,系统动能的增加量为___________J,在误差允许范围内两值近似相等,则可验证动能定理成立。(结果均保留3位有效数字)
2 . 实验小组的同学做“验证机械能守恒定律”的实验。量角器中心点和细线的一个端点重合,并且固定好;细线另一端系一个小球,当小球静止不动时,量角器的零刻度线与细线重合,在小球所在位置安装一个光电门,小球的直径可视为挡光宽度,光电门的中心恰好与小球静止时球心的位置重合。实验装置示意图如图所示。

(1)为减小实验误差,小球应选___________(填字母序号);
A.直径约的均匀钢球          B.直径约的均匀木球
(2)正确选择小球后,测出小球的直径为,若小球通过光电门的时间为,则小球通过光电门的速度大小为___________
(3)若测得点与小球之间细线的长为,初始位置细线与竖直方向的夹角为,小球的质量为,当地的重力加速度为,则小球从释放点运动到最低点时重力势能的减少量为___________;(用表示)
(4)通过改变小球由静止释放时细线与竖直方向的夹角,测出对应情况下小球通过光电门的时间,为了直观地判断机械能是否守恒,应作___________图像。(填字母序号)
A.       B.       C.       D.
3 . 某同学做“验证机械能守恒定律”实验时,如图是实验中获取的一条纸带,单位是mm。打点计时器工作频率为50 Hz,g取10 m/s2,结果保留两位有效数字。


(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件
B.将打点计时器接到直流电源上
C.先释放重物,再接通电源打出一条纸带
D.测量纸带上某些点间的距离
E.根据测量的结果,分别计算系统减少的重力势能和增加的动能
其中操作不当的步骤是________(填选项对应的字母);
(2)若实验中所用重物质量m=1 kg,打点纸带如图甲所示,打点时间间隔为0.02 s,则记录B点时,重物速度vB________,重物的动能EkB________,从开始下落至B点,重物的重力势能减少量是________,因此可得出的结论是__________________________
(3)重物获得的动能往往小于减少的重力势能,实验中产生误差的原因_______________
2023-12-11更新 | 78次组卷 | 1卷引用:新疆喀什市2022-2023学年高一下学期期末考试物理试卷
4 . 用如图甲实验装置验证组成的系统机械能守恒。从高处由静止开始下落,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。下图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)电源频率50Hz,计数点间的距离如图乙所示。已知,则(计算结果保留两位有效数字)
   
①在纸带上打下记数点5时的速度______m/s;
②在记数点0~5过程中系统动能的增量______J,为了简化计算,设,则系统势能的减少量_______J;
③在本实验中,若某同学作出了图像如图丙所示,h为从起点量起的长度,则据此得到当地的重力加速度________
   
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5 . 在用自由落体法验证机械能守恒定律时,某小组按照正确的操作选得纸带如图所示,其中O是起始点,ABC是打点计时器连续打下的3个点。用毫米刻度尺测量OABC各点的距离,并记录在图中。(已知当地的重力加速度g=9.80 m/s2,重物质量为m=1 kg,计算结果均保留3位有效数字)

(1)图中的三个测量数据中不符合有效数字读数要求的是________段的读数,应记作________cm;
(2)甲同学用重物在OB段的运动来验证机械能守恒,他用AC段的平均速度作为B点对应的瞬时速度vB,计算得vB=_____m/s则求得该过程中重物的动能增加量ΔEk________J,重力势能的减少量ΔEp________J。这样验证的系统误差总是使ΔEk________ΔEp(选填“>”、“<”或“=”);
2023-11-07更新 | 169次组卷 | 1卷引用:新疆喀什市普通高中2022-2023学年高一下学期期末质量监测模拟物理试题
6 . 在“验证机械能守恒定律”的实验中,下列说法正确的是(  )
A.实验中不需要天平和刻度尺
B.实验时应先放开纸带,再接通电源
C.电火花打点计时器应接在电压为220 V的直流电源上
D.测量下落高度时,选取的各点应距起始点适当远一些
2023-09-20更新 | 52次组卷 | 2卷引用:新疆阿克苏地区柯坪县柯坪湖州国庆中学2022-2023学年高一下学期期末理综物理试题
7 . 利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图所示。
   
(1)实验步骤
①将气垫导轨放在水平桌面上,桌面高度不低于1 m,将导轨调至水平;
②测量挡光条的宽度d
③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离x=___________cm;
④将滑块移至光电门1左侧某处,待砝码静止不动时,释放滑块,要求砝码落地前挡光条已通过光电门2;
⑤从数字计时器(图中未画出)上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间Δt1和Δt2
⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量,再称出托盘和砝码的总质量m
(2)用表示直接测量量的字母(xmgd,Δt1和Δt2)如果机械能守恒定律,请写出相应的表达式___________
2023-09-09更新 | 30次组卷 | 1卷引用:新疆维吾尔自治区喀什第二中学2023-2024学年高二上学期开学测试物理试题
8 . 在验证机械能守恒定律的实验中,质量m = 1kg的重物自由下落,在纸带上打出了一系列的点,如图所示,相邻记数点间的时间间隔为0.02s,长度单位是cm,g取9.8m/s2。求:
      
(1)打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB = ___________(保留两位有效数字)。
(2)从起点O到打下记数点B的过程中,物体重力势能减小量Ep= ___________,动能的增加量Ek= _________(保留两位有效数字)。
(3)即使在实验操作规范、数据测量及数据处理很准确的前提下,该实验求得的Ep也一定略大于Ek,这是实验存在系统误差的必然结果,试分析该系统误差产生的主要原因(     )
A.重物下落的实际距离大于测量值
B.重物质量选用得大了,造成的误差
C.重物在下落的过程中,由于摩擦生热造成的误差
D.先释放纸带后接通计时器造成的误差
(4)某同学利用自己在做该实验时打出的纸带,测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h,算出了各计数点对应的速度v,以h为横轴,以v2为纵轴画出了如图的图线。则图线未过原点O的原因是___________,图线的斜率近似等于___________

A.19.6m/s2       B.9.80m/s2       C.4.90m/s2

   

9 . 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 | 50次组卷 | 79卷引用:新疆乌鲁木齐市名校2021-2022学年高一下学期期末物理试题
10 . 在用重锤下落来验证机械能守恒时,某同学按照正确的操作选得纸带如图所示。其中O是起始点,ABCDE是打点计时器连续打下的5个点,打点频率为,该同学用毫米刻度尺测量OABCDE各点的距离,并记录在图中单位:
   
(1)这五个数据中不符合有效数字读数要求的是______点读数。(填ABCDE
(2)实验时,在释放重锤______(选填“之前”或“之后”)接通打点计时器的电源,在纸带上打出一系列的点。
(3)该实验中,为了求两点之间重锤的重力势能变化,需要知道重力加速度g的值,这个g值应该是:______
A.取当地的实际g值;
B.根据打出的纸带,用求出;
C.近似取即可;
D.以上说法都不对。
(4)如点到某计时点的距离用表示,重力加速度为g,该点对应重锤的瞬时速度为,则实验中要验证的等式为______
(5)根据以上数据,得出的结论__________________
2023-07-15更新 | 24次组卷 | 1卷引用:新疆维吾尔自治区和田地区皮山县中学2022-2023学年高一下学期期末物理试题
共计 平均难度:一般