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 40 道试题
1 . 图甲是“验证机械能守恒定律”的实验装置,当地重力加速度为g

(1)若实验中打点计时器打出的纸带如图乙所示,则与重物相连的是纸带的______(选填“左”“右”)端;
(2)若重物的质量为m,由纸带数据计算出打B点时重物的速度为,则从打起始点O到打点B的过程中,重物的重力势能减少量______(用mg表示),动能的增加量______(用m表示)。若在实验误差允许范围内,则该过程机械能守恒;
(3)某同学计算打B点时重物的速度时使用公式,该同学做法______(填“正确”或“错误”);
(4)数据处理中发现,用也可验证此过程机械能守恒,所以实验中______(选填“必须”“不必”)测量重物的质量。
2024-04-30更新 | 105次组卷 | 1卷引用:贵州省湘黔教考联盟2023-2024学年高一下学期4月第一次检测物理试题
2 . 某同学用图a所示装置测定重力加速度,并验证机械能守恒定律。小球上安装有挡光部件,光电门安装在小球平衡位置正下方。
(1)用螺旋测微器测量挡光部件的挡光宽度d,其读数如图b,则________
(2)让单摆做简谐运动并开启传感器的计数模式,当光电门第一次被遮挡时计数器计数为1并同时开始计时,以后光电门被遮挡一次计数增加1。若计数器计数为N时,单摆运动时间为t,则该单摆的周期________

(3)摆线长度大约80cm,该同学只有一把量程为30cm的刻度尺,于是他在细线上标记一点A,使得悬点OA点间的细线长度为30cm,如图c。保持A点以下的细线长度不变,通过改变OA间细线长度l以改变摆长,并测出单摆做简谐运动对应的周期T。测量多组数据后绘制图像,求得图像斜率为,可得当地重力加速度________
(4)该同学用此装置继续实验,验证机械能守恒定律。如图d,将小球拉到一定位置由静止释放,释放位置距最低点高度为h,开启传感器计时模式,测得小球摆下后第一次挡光时间为,改变不同高度h并测量不同挡光时间,测量多组数据后绘制图像,发现图像是过原点的直线并求得图像斜率,比较的值与________(写出含有d的表达式),若二者在误差范围内相等,则验证机械能是守恒的;
(5)对于本次实验,下列说法中正确的两项为________。
A.安装在小球下面的挡光部件选用宽度稍窄的更好
B.只考虑挡光位置在小球下方所引起的系统误差,的测量值与理论值相比偏大
C.只考虑挡光位置在小球下方所引起的系统误差,的测量值与理论值相比偏小
D.验证机械能守恒时细线偏离平衡位置的最大角度必须小于或等于
3 . 如图是利用重物自由下落验证机械能守恒定律的实验装置。

(1)该实验中没有必要进行的操作是_____________
A.用天平测出重物的质量            B.用秒表测出重物下落的时间
C.先接通电源再释放纸带            D.用纸带记录测量出重物下落的高度
(2)该实验所用打点计时器的电源频率为50Hz,如图所示:ABC为纸带中选取的三个计数点,每相邻两个计数点之间还有4个点未画出,则每两个相邻计数点之间的时间间隔T=_______s,可计算出打点计时器在打下计数点B时物体的下落速度为=_______m/s(本空保留三位有效数字),进而可以表示出对应动能。
2024-02-23更新 | 152次组卷 | 2卷引用:贵州省安顺市第二高级中学2023-2024学年高一下学期第二次月考物理试题
4 . 某同学用如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律,让重物从高处由静止开始下落,打点计时器在重物拖着的纸带上打出一系列的点;实验结束后,选择一条点迹清晰的纸带进行数据测量,用刻度尺只测出如图乙所示的几段距离就可以达到实验目的,打点计时器所接电源的频率为fO点是重物做自由落体运动的起点,当地的重力加速度大小为g
       
(1)重物在下落过程中,会对实验的验证带来误差的力为__________。(写出一个即可)
(2)打B点时重物的速度大小为__________。(用题中给出的和图中测量出的物理量的符号表示)
(3)测得OB两点之间的距离为h,若在误差允许范围内, gh=__________,则重物下落过程中机械能守恒。(用题中给出的和图中测量出的物理量的符号表示)
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5 . 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 | 568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
6 . 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________
   
7 . 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。
8 . 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
9 . 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
10 . 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
共计 平均难度:一般