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 856 道试题
1 . 某同学利用图所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
   
(1)除电磁式打点计时器(含纸带、复写纸)、适当质量的重锤 、天平、铁架台、导线及开关外,在下面的器材中,必须使用的还有___________
A.   刻度尺            B.秒表               C.   220V交流电源               D. 6V交流电源   
(2)按正确的实验步骤获得如图所示的纸带,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hAhBhC。 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ΔEp=______,动能增加量ΔEk=___________
   
(3)若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v=gt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
2 . 利用如图甲所示的装置研究均匀规则定滑轮的转动动能。一根足够长的轻细绳一端缠绕在滑轮边缘,另一端与质量为2m、带有挡光条的小物体A连接,A放光滑的倾斜轨道上,A与滑轮之间的绳与斜轨平行,距顶端L处有一光电门。将A从斜面顶端由静止释放,测得A通过光电门处的速度v。采用半径均为R但质量M不同的定滑轮进行多次试验,测得多组数据如下表所示。LgmR为已知量,不计滑轮转轴处摩擦,绳与滑轮不打滑。
数据记录表

滑轮质量M

m

0.8m

0.6m

0.4m

0.2m

   
(1)若A上的挡光条宽为d,经过光电门时的挡光时间为,则A通过光电门处的速度______
(2)根据表格中数据,在图乙坐标系中作出图像______
(3)上述图像的纵截距表示了当滑轮的质量时,A物体通过光电门的速度平方的倒数,由此可求得斜轨倾角为______
(4)利用表中的第1组数据,可以推出质量m的滑轮以角速度转动时其转动的动能______。(用mR表示)
2023-09-07更新 | 207次组卷 | 1卷引用:四川省绵阳南山中学2023-2024学年高二上学期开学考试物理试题
3 . 一学习小组的同学们,想用实验来验证机械能守恒定律,其所用实验装置如图1所示,重力加速度g。请回答下列问题:
   
(1)本实验用的电火花打点计时器所接交流电源电压为__________;两物块的质量分别为,则物块应选用质量为__________的物块,物块B选用另一物块。
(2)某次实验所得纸带如图2,纸带上所标点皆为连续的记录点,经测量第一个点到点间的距离,而与相邻的前后两点间的距离,所用交流电的频率。由此可知:由的过程中,系统减小的重力势能为__________J,增加的动能为__________J(均保留2位有效数字)。
(3)学习小组中的一位同学认为,仅由(2)中一组数据不足以说明问题,于是又换了一条纸带重新测量,并在纸带上选取了若干点,测出其对应的速度及其到“第一个点”的距离,进而依据数据得到了如图3所示的图像。经理论分析,若图3中图线的斜率__________(保留两位有效数字),则系统机械能守恒得以验证。然而,实际测量发现图线斜率较理论值要大一些,造成这一结果的原因可能是__________(答出一条即可)。
2023-09-06更新 | 96次组卷 | 1卷引用:重庆市第八中学校2023-2024学年高二上学期入学考试物理试题
4 . 在“验证机械能守恒定律”的实验中采用的装置如图甲所示,打点计时器所用电源频率为50Hz,当地重力加速度的值为9.80m/s2,测得所用重物的质量为1.00kg。实验中得到一条点迹清晰的纸带,如图乙所示,把第一个点记作O,另选连续的4个点ABCD作为测量的点。ABCD各点到O点的距离分别为62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm。
(1)根据以上数据,可知重物由O点运动到B点重力势能的减少量等于________J,动能的增加量等于________J(保留3位有效数字)
   
(2)某同学利用打出的纸带,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,以为纵轴,以h为横轴,画出了如下图所示的图线。
   
如果操作无误,图线的斜率的值近似等于________
A.19.6       B.9.80       C.4.90       D.2.45
(3)图线未过原点O的原因是:__________________
2023-09-06更新 | 24次组卷 | 1卷引用:甘肃省兰州市第五十五中学2023-2024学年高二上学期开学考试物理试题
5 . 某实验小组用重物下落验证机械能守恒定律。
(1)下图是四位同学释放纸带瞬间的照片,你认为操作正确的是___________
A.        B.   
C.       D.   
(2)除上图中所示的装置之外,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)选出一条清晰的纸带如图所示,O点为打点计时器打下的第一个点,ABC为三个计数点,在ABBC之间还各有一个点,重锤的质量。打点计时器工作频率,当地的重力加速度,从打下O到打下B点过程中重锤动能增加量___________J,重力势能减少量___________J。(结果均保留三位有效数字)
   
(4)如乙图所示某次实验的纸带,,其中O点为打点计时器打下的第一个点,另一同学不慎以A点为计时起点,量出A点到BCDE各点的距离h,以h为横轴,以各点速度的平方为纵轴画出了一条图线,这条图线应是图丙两条图线中的______(填“a”或“b”)。
       
(5)已知当地重力加速度为g,若图丙中画出图线的斜率k大小____________(填字母),亦可验证重物下落过程机械能守恒.
A.略小于g  B.略小于2g  C.略大于g  D.略大于2g
6 . 小周同学利用如图所示的装置完成“验证机械能守恒定律”的实验。

   

(1)关于本实验,下列说法正确的是______
A.纸带越短,阻力的影响越小,实验效果越好
B.根据图甲中的打点计时器外观,它应该接低压直流电源
C.纸带上端用固定的夹子夹住释放纸带的效果比用手更好
D.必须利用天平准确测量出重物的质量,否则无法进行验证
(2)某次实验中小周同学得到一条合适的纸带(局部)如图所示,已知该条纸带上的第1、2两个点(图中未画出)间的距离近似为,刻度尺的“0”与第1个点对齐,ABCG各点对应的数据是该点到第1个点的距离(单位:cm),打点计时器所接电源频率为,重物质量为,当地的重力加速度为

   

①若规定打下第1个点时重物所在位置为参考点,则打下B点时,重物的重力势能的减少量为__________J。(结果保留三位有效数字)
②打下B点时,重物的动能为__________J(结果保留三位有效数字)。
③计算发现,重物减少的重力势能略大于增加的动能,原因可能是__________
④为了增加实验的可靠性,小周同学继续求出打下CDEF点时重物的速度,将这五个点的速度v与对应各点到第1个点的距离h记录下来,并利用这些数据在如图所示的坐标系中进行描点、拟合图线,经计算该图线的斜率为k,则重物下落的加速度大小可表示为__________

   

7 . 某兴趣小组在“验证机械能守恒定律”的实验中
(1)除了准备如图的器材,还需____________(任意两种)
   
(2)操作时先____________(填“接通电源”或“释放重物”)
(3)在实验中,当地重力加速度 g =9.8,若按实验要求正确地选出纸带进行测量,量得连续三点ABC到第一个点的距离如图下所示(相邻计数点时间间隔为0.02 s,ABBC中各省略4个点)。

B点的速度为=_____m/s,(保留3位有效数字),O______起点(填“是”或“不是”)
8 . 某中学实验小组的同学利用如图所示的实验装置完成了“机械能守恒定律”的验证.物体甲和遮光条的总质量为M,物体乙的质量为m。然后该小组的同学进行了如下的操作:
用手托着物体甲,使系统处于静止状态,首先测出遮光条的中心到光电门中心的距离H,遮光条的宽度d;紧接着将系统由静止释放,通过计算机记录遮光条通过光电门的挡光时间t,已知重力加速度为g。通过所学的知识回答下列问题:
   
(1)遮光条经过光电门瞬间的速度大小为________
(2)关于实验过程中的操作,下列说法中正确的是________
A.物体甲、乙质量关系应满足
B.连接物体甲、乙的轻绳可使用弹性绳
C.为减小实验误差,遮光条的宽度应尽量大些
D.实验时为了节约电能,可先释放物体甲,再连接光电门电源
(3)多次改变H,同时记录遮光条经过光电门的挡光时间t,该实验小组的同学在处理实验数据时,以H为纵轴建立了坐标系,将测得的数据描点在坐标系中,得到一条过原点的倾斜直线,则坐标轴的横轴应为________
A.t       B.       C.       D.
(4)计算可得该图线的斜率大小为k,若系统的机械能守恒,则图线的斜率k应满足的关系为________
(5)如果利用该实验装置测量出了当地的重力加速度,则重力加速度的测量值应________(填“大于”“等于”或“小于”)真实值.
9 . 如图1所示,是利用自由落体运动装置进行“验证机械能守恒定律”的实验。所用的打点计时器连接50Hz的交流电。

(1)关于本实验说法正确的是( )
A.选用较小密度材料制成的重锤
B.实验需要用天平测量物体的质量
C.将纸带沿竖直方向穿过限位孔
D.可以用计算瞬时速度
(2)甲同学按照正确的实验步骤操作后,选出一条纸带如图2所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点,ABC为三个计数点,用刻度尺测得,在计数点ABBC之间还各有一个点。已知重物质量为1.0kg,,则OB段对应的重物重力势能的减少量=______J,重物的动能增加量=______J。(结果均保留三位小数)
(3)乙同学想利用该实验装置测定当地的重力加速度。他打出了一条纸带后,利用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,以为纵轴画出了如图3所示的图线。由于图线没有过原点,他又检查了几遍,发现测量和计算都没有出现问题,其错误操作可能是______
2023-09-04更新 | 55次组卷 | 1卷引用:重庆市2023-2024学年高二上学期入学考试模拟物理试题
10 . 某同学利用气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验,气垫导轨装置如图所示,所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架、光电门等组成。
   
实验的主要步骤:   
①安装好气垫导轨,调节气垫导轨的调节旋钮,使导轨水平;
②向气垫导轨通入压缩空气;
③接通数字计时器;
④把滑块2静止放在气垫导轨的中间;
⑤滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳;
⑥释放滑块1,滑块1通过光电门1后与左侧有固定弹簧的滑块2碰撞,碰后滑块1和滑块2依次通过光电门2,两滑块通过光电门2后依次被制动;
⑦读出滑块通过两个光电门的挡光时间分别为:滑块1通过光电门1的挡光时间Δt1=10.01ms,通过光电门2的挡光时间Δt2=49.99ms,滑块2通过光电门2的挡光时间Δt3=8.35ms;弹簧)质量为m2=200g,遮光片的宽度为
碰撞前滑块1的速度v1________m/s;
碰撞后滑块1的速度v2________m/s;
系统碰撞前的质量与速度的乘积m1v1=_________
系统碰撞后的质量与速度的乘积之和m1v2m2v3=_________
碰撞前的总动能Ek1=m1=_________
碰撞后的总动能Ek2=m1m2=________
2023-09-03更新 | 147次组卷 | 1卷引用:1.1动量-2023-2024学年高二物理素养提升学案(人教版2019选择性必修第一册)
共计 平均难度:一般