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 69 道试题
1 . 用图甲所示实验装置验证m1m2组成的系统机械能守恒。m1m2用轻绳连接跨过定滑轮,接通电源让m2从高处由静止开始下落,在m1上拖着的纸带打出一系列的点迹,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒。图乙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个点(图中未标出),计数点间的距离如图乙所示,已知电源频率为50Hz,m1=50g、m2=150g,g,则:

(1)在打点0~5过程中系统动能的增加量_______________J,系统势能的减少量_______________J。(结果均保留三位有效数字)
(2)本实验产生误差的原因_______________。(写出一条即可)
2024-04-08更新 | 507次组卷 | 1卷引用:2024届辽宁省协作校高三下学期一模大联考物理试题
23-24高三上·重庆九龙坡·阶段练习
2 . 在学习完毕传统的“验证机械能守恒定律”的实验后,同学们采用传感器等设备重新设计了一套新的实验装置。实验中,将完全相同的挡光片依次固定在圆弧轨道上,摆锤上内置了光电传感器,可测出摆锤经过挡光片时间,测出部分数据如表,表中高度h为0的位置为重力势能的零势能点:

高度h/m

0.10

0.08

0.06

0.04

0.02

0

势能Ep/J

0.0295

0.0236

0.0177

0.0118

0.0059

0.0000

动能Ek/J

0.0217

A

0.0328

0.0395

0.0444

0.0501

机械能E/J

0.0512

0.0504

0.0505

0.0503

0.0503

0.0501


(1) 若挡光片的宽度极小且为d,挡光时间为,则摆锤经过挡光片时的速度大小为_________________(用题目给的符号表示)。
(2)表中A处数据应为___________J(写具体数值)。
(3)另一小组记录了每个挡光板所在的高度h及其相应的挡光时间后,绘制了四幅图像。其中可以说明机械能守恒的图像最合适的是___________

A. B. C.   D.

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:辽宁省大连市辽宁师范大学附属中学2021-2022学年高一下学期5月模块考试物理试题
4 . 学校物理兴趣小组用如图所示的气垫导轨装置验证机械能守恒定律。该同学测出滑块的质量M与重物的质量m,将滑块放在水平导轨上,用与导轨平行的细线跨过定滑轮连接滑块和重物,用计时器记录滑块的挡光条通过光电门所用的时间,得到滑块的瞬时速度;用刻度尺测量滑块由静止开始通过的位移。

   

(1)本实验___________(填“需要”或“不需要”)满足的条件。
(2)若滑块上安装的挡光条的宽度为d,滑块某次通过光电门所用的时间为t,则滑块此次通过光电门时的速度大小为___________
(3)某次实验中滑块由静止开始运动到光电门处发生的位移大小为s,实验操作无误,若当地的重力加速度大小g=___________(用相关物理量的符号表示),则机械能守恒定律得到验证。
(4)若M=m,改变滑块由静止开始运动到光电门处发生的位移大小,进行多次实验,测出相应的st,以s为纵坐标、为横坐标,作出的,图像的斜率为k,则可求得当地的重力加速度大小g=___________(用相关物理量的符号表示)。
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5 . 某同学利用图示的气垫导轨实验装置验证机械能守恒定律,主要实验步骤如下:

A.将桌面上的气垫导轨调至水平;
B.测出遮光条的宽度d
C.将滑块移至图示位置,测出遮光条到光电门的距离l
D.由静止释放滑块,读出遮光条通过光电门的遮光时间t
E.秤出托盘和砝码总质量,滑块(含遮光条)的质量
已知当地重力加速度为g,回答以下问题(用题中所给的字母表示)
(1)遮光条通过光电门时的速度大小为_________
(2)遮光条由静止运动至光电门的过程,系统重力势能减少了_________,遮光条经过光电门时,滑块、托盘和砝码的总动能为_________
(3)通过改变滑块的释放位置,测出多组数据﹐利用实验数据绘制图像如图。若图中直线的斜率近似等于________,可认为该系统机械能守恒。

2023-07-05更新 | 6587次组卷 | 9卷引用:辽宁省辽西联合校2023-2024学年高三上学期期中考试物理试题
6 . 用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律,重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着纸带通过打点计时器,打出一系列的点,对纸带上点迹间的距离进行测量,可验证机械能守恒定律,已知当地重力加速度为g
   
(1)为了减小实验误差,对体积和形状相同的重锤,实验时应选择密度大的材质;
(2)除图1中所示的装置之外,还必须使用的器材是______
A. 直流电源、天平(含砝码)       B. 直流电源、刻度尺
C. 交流电源、天平(含砝码)       D. 交流电源、刻度尺
(3)如图2所示,根据打出的纸带,选取纸带上的连续的五个点ABCDE,通过测量并计算出点B距起始点O的距离为BC两点间的距离为CD两点间的距离为,若相邻两点的打点时间间隔为T,重锤质量为m,根据这些条件计算重锤从释放到打下C点时的重力势能减少量______,动能增加量______;(用题中的已知物理量表示)
(4)在一次测量中,某同学发现略大于,出现这一结果的原因可能是______
A. 存在空气阻力和摩擦力       B. 接通电源前释放了纸带
7 . 图为“验证机械能守恒定律”的实验装置,所用的打点计时器连接着频率为f的交流电,重力加速度大小为g
   
(1)下列关于该实验的操作步骤或数据处理的说法正确的是_____________
A.实验时必须用天平测出重物的质量
B.实验时应先接通打点计时器电源,后释放纸带
C.重复操作时必须让重物从同一位置开始下落
D.可以根据来计算打出纸带上某点时重物的瞬时速度
(2)用v表示打各计时点时重物的速度,h表示各计时点到起始点的距离,以v²为纵轴,以h为横轴,根据实验数据绘出v²-h图线,若图线的斜率等于k,则当地的重力加速度大小g_____________(用k表示)时,说明重物在下落过程中机械能守恒。
(3)实验时用质量m的重物拖着纸带竖直下落,打点计时器在纸带上打出的部分计时点如图所示。纸带上长度单位为厘米,O为纸带运动的起点,从打下O点到打下B点过程中重物的重力势能的减少量_____________,在此过程中重物动能的增加量(均用题目中给定的物理量符号表示)_____________
   
8 . 用如图所示装置验证机械能守恒定律,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、另一端悬吊钩码。测出遮光条的宽度d,滑块与遮光条的总质量MA到光电门中心距离x。调节气垫导轨水平,由静止释放滑块,读出遮光条通过光电门的挡光时间t。将遮光条通过光电门的平均速度看作滑块中心到达光电门中心点时的瞬时速度。已知钩码的质量为m,当地重力加速度为g
   
(1)滑块从A处到达光电门中心处时,mM组成的系统动能增加量可表示为______,系统的重力势能减少量可表示为______,在误差允许的范围内,若,则可认为系统的机械能守恒。(用题中字母表示)
(2)某同学实验时,保持光电门的位置不变,改变滑块的位置A,测出多组对应的xt的数值,经过计算发现系统动能的增加量大于钩码重力势能的减少量,其原因可能是______
A.钩码质量太大
B.系统受到空气阻力和绳子与滑轮之间存在摩擦力
C.气垫导轨未完全调水平,左端高于右端
(3)某同学在实验时,发现细绳与导轨不平行(细绳左边稍低于右边),则该同学重力势能的测量值______真实值。(选填“大于”“小于”“等于”)
9 . 某班级同学利用如图甲装置做“验证机械能守恒定律”的实验,已知打点计时器打点的周期为,当地重力加速度为

(1)在实验过程中,下列操作不正确的有__________
A.打点计时器两限位孔必须在同一竖直线上
B.释放重锤前,手捏住纸带上端开使纸带保持竖直
C.做实验时,先释放重物,再接通打点计时器的电源
(2)小华在实验过程中,得到如图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点,测得它们到起始点的距离分别为。设重物的质量为,从打点到打点的过程中,重物的动能变化量__________

(3)很多学生的实验结果显示重力势能的减少量略大于动能的增加量,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.没有采用多次实验取平均值的方法       D.存在空气阻力和摩擦阻力的影响
(4)小芳在纸带上选取计数点后,测量它们到起始点的距离,计算両相应计数点时重物的速度,若描绘出的图像是一条过原点的直线,能否说明重物下落过程中机械能守恒__________(填“能”或“不能”),并写出理由。________
10 . 某班级同学利用如图1装置做“验证机械能守恒定律”的实验,已知打点计时器打点的周期为T,当地重力加速度为g

(1)在实验过程中,下列操作正确的有_________
A.打点计时器两限位孔必须在同一竖直线上
B.释放重锤前,手捏住纸带上端并使纸带保持竖直
C.做实验时,先释放重物,再接通打点计时器的电源
(2)某同学按照正确操作得到的纸带如图2所示,其中O是起始点,MNP为从合适位置开始选取的连续点中的三个点,打点频率为,该同学用毫米刻度尺测量OMNP各点的距离,并记录在图中,重物的质量,重力加速度。从O点到N点,重物重力势能的减少量为_________J,其动能的增加量为_________J。(结果均保留三位有效数字)
(3)很多学生的实验结果显示重力势能的减少量略大于动能的增加量,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
2023-05-11更新 | 337次组卷 | 1卷引用:辽宁省大连市滨城联盟2022-2023学年高一下学期期中物理试题
共计 平均难度:一般