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 1171 道试题
1 . 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:2023年高考天津卷物理真题
2 . 用如图甲实验装置验证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。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取10m/s2,则:

(1)在纸带上打下计数点5时的速度v=______m/s;
(2)在打点0~5过程中系统动能的增加量ΔEk=___J,系统势能的减少量ΔEp=___J。(第(2)问结果均保留三位有效数字)
2023-05-11更新 | 2208次组卷 | 18卷引用:吉林省白城市通榆县第一中学2020-2021学年高一下学期第三次月考物理试题
3 . 利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置示意图如图甲所示。实验步骤如下:

①将气垫导轨放在水平桌面上,桌面高度不低于1m
②将气垫导轨右端调节高些,以平衡摩擦力
③用游标卡尺测量挡光条的宽度d
④用刻度尺测出两光电门AB中心之间的距离s
⑤用天平测出滑块和挡光条的总质量M、托盘和砝码的总质量m
⑥接通气源,将滑块移至光电门A右侧某处,待托盘和砝码静止不动时,释放滑块,且要求托盘和砝码落地前挡光条已通过光电门B
⑦从数字计时器(图中未画出)上分别测得挡光条通过光电门A和光电门B挡光所用的时间ΔtA和ΔtB
⑧用公式ΔEP=mgs'计算出系统重力势能减少量,用公式ΔEK计算出系统动能的增加量,通过比较ΔEP和ΔEK是否相等,就能验证该过程系统机械能是否守恒。上述实验②步骤有错,应改为________;实验⑧步骤中ΔEK表达式有错,应改为________。某次测量挡光条宽度如图乙所示,其读数d=________×10-3m。
2022-03-04更新 | 1640次组卷 | 4卷引用:2022届福建省福州市高三下学期3月质量检测物理试题
4 . 某实验小组为验证系统机械能守恒,设计了如图所示的装置,实验过程如下:

(1)用螺旋测微器测量砝码上端固定的遮光片厚度时,螺旋测微器示数如图乙所示,则d____________mm,测得砝码和遮光片总质量

(2)按图甲安装实验器材并调试,确保砝码竖直上下振动时,遮光片运动最高点高于光电门1的激光孔,运动最低点低于光电门2的激光孔;
(3)实验时,利用计算机记录弹簧拉伸量x及力传感器的读数F,画出F-x图像,如图丙所示;

(4)测量遮光片经过光电门1的挡光时间,弹簧的拉伸量,经过光电门2的挡光时间,弹簧的拉伸量,以及两个光电门激光孔之间的距离
(5)遮光片从光电门1运动到光电门2的过程中,系统势能的增加量____________J,系统动能的减少量____________J(结果保留三位有效数字,),实验表明在误差允许范围内系统机械能守恒。
2023-03-31更新 | 1449次组卷 | 8卷引用:2023届辽宁省丹东市高三下学期质量测试物理试题(一)
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5 . 某同学用图(a)所示的实验装置验证机械能守恒定律,其中打点计时器的电源为交流电源,可以使用的频率有20Hz、30 Hz和40 Hz,打出纸带的一部分如图(b)所示。

该同学在实验中没有记录交流电的频率,需要用实验数据和其他条件进行推算。
(1)若从打出的纸带可判定重物匀加速下落,利用和图(b)中给出的物理量可以写出:在打点计时器打出B点时,重物下落的速度大小为_________,打出C点时重物下落的速度大小为________,重物下落的加速度的大小为________
(2)已测得=8.89cm,=9.5.cm,=10.10cm;当重力加速度大小为9.80m/,试验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%。由此推算出________ Hz。
2016-12-08更新 | 11399次组卷 | 63卷引用:2016年全国统一高考物理试题(新课标I)
6 . 利用气垫导轨“验证机械能守恒定律”,实验装置如图甲所示,水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨,导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块,其总质量为M,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连;遮光片两条长边与导轨垂直,导轨上B点有一光电门,可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t,用d表示A点到光电门B处的距离,b表示遮光片的宽度,将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度v,实验时滑块在A处由静止开始运动。

(1)某次实验测得倾角,重力加速度用g表示,滑块从A处到达B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。(用题中所给字母表示)
(2)按上述实验方法,某同学改变AB间的距离,得到滑块到B点时对应的速度,作出图像如图乙所示,并测得,则重力加速度________m/s2
2022-08-05更新 | 2286次组卷 | 68卷引用:2015届广西桂林第十八中学高三全真模拟物理卷
7 . 某同学用图甲装置做“验证机械能守恒定律”的实验:

(1)做“验证机械能守恒定律”的实验步骤有:
A.把打点计时器固定在铁架台上,并用导线将打点计时器接在低压交流电源上
B.将连有重物的纸带穿过限位孔,用手提着纸带,让手尽量靠近打点计时器
C.松开纸带、接通电源
D.更换纸带,重复几次,选用点迹清晰且第1、2两点间距为的纸带
E.利用验证机械能守恒定律
在上述实验步骤中错误的是___________
(2)某同学做此实验,不慎将一条选择好的纸带的前面一部分破坏了,他将剩下一段纸带上所有点进行标记,测出各个点间的距离如图乙所示,已知打点计时器工作频率为。设重锤的质量为,计时器打下2、5两点的过程中,重锤重力势能减小量___________,重锤动能增加量___________(保留三位有效数字,重力加速度)。
(3)写出一条产生实验误差的原因:___________
2022-11-15更新 | 1861次组卷 | 4卷引用:辽宁省名校联盟2022-2023学年高三上学期11月联合考试物理试题
8 . 某同学在做“验证机械能守恒定律”实验时,将一重球拴接在细绳的一端,另一端固定在点,使小球在竖直面内做圆周运动,并在小球经过的最低点和最高点分别固定两个光电门,如图甲所示。已知当地重力加速度为。请回答下列问题:

(1)该同学首先用螺旋测微器测量小球的直径,测量结果如图乙所示,则该小球的直径___________mm;
(2)该同学为了完成实验,测量了重球经过光电门1和光电门2的挡光时间分别为,还需测量的物理量有___________(填选项);
A.重球的质量             B.细绳的长度             C.重球运动的周期
(3)重球经过最低点的速度大小为___________(用上述测量量和已知量的字母表示)
(4)如果该过程中重球的机械能守恒,在误差允许的范围内,则关系式___________成立。(用上述测量量和已知量的字母表示)
(5)实验中产生误差的主要原因:___________(写出一点即可)。
2022-05-19更新 | 1074次组卷 | 3卷引用:2022届海南省琼海市高三下学期三模物理试题
9 . 某实验小组利用如图a所示装置验证小铁球在竖直平面内摆动过程中机械能守恒,将力传感器固定,不可伸长的轻绳一端系住小球,另一端连接力传感器,若某次实验记录轻绳拉力大小随时间的变化如图b所示,其中是实验中测得的最大拉力值。

(1)现用游标卡尺测得小球直径如图c所示,则小球的直径为___________cm;
(2)小球由A点静止释放到第一次回到A点的时间为___________(用含有的符号表示);
(3)若测得小球质量为m,直径为D,轻绳长为l,小球释放的位置A到最低点的高度差为h,重力加速度为g,小球由静止释放到第一次运动到最低点的过程中,验证该过程小球机械能守恒的表达式为___________(用题中给定的字母表示)。
2022-03-15更新 | 923次组卷 | 6卷引用:2022届湖南省衡阳市高三下学期第一次联考(一模)物理试题
10 . 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.

共计 平均难度:一般