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 15 道试题
1 . 某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。将气垫导轨固定在水平桌面上,调节旋钮使其水平,在气垫导轨的左端固定一光滑的轻质定滑轮,在A处固定一光电门,滑块从B处在钩码的作用下由静止开始运动。在某次实验时,测得滑块与遮光条的质量为M,钩码的质量为mAB两点之间的距离为l,遮光条的宽度为d,遮光条通过光电门的时间为t。已知滑块通过光电门时钩码还没有触地,重力加速度为g,不计空气阻力。

(1)下列实验要求中不必要的一项是___________。(填选项前的字母)
A.滑块必须由静止释放
B.滑块的质量M应远大于钩码的质量m
C.应使细线与气垫导轨平行
(2)若要验证机械能守恒定律,则应满足的关系式为___________(用已知量和测量量的字母表示)。
2023-11-21更新 | 59次组卷 | 1卷引用:海南省部分学校2023-2024学年高二上学期阶段性教学检测物理试题(一)
2 . 某同学利用频闪照相机和气垫导轨做“验证机械能守恒定律”的实验,实验装置如图1所示。实验的主要步骤如下:

A.用天平测出滑块的质量
B.将安装有刻度尺的气垫导轨调整到倾角的倾斜状态();
C.将滑块从导轨的顶端由静止释放,使用频闪照相机对滑块进行拍摄,频闪照相机每隔拍摄一次。某次拍摄后得到的照片如图2所示,该同学在实验中测得影像间对应的实际距离分别为。已知当地的重力加速度

结合以上实验数据,完成下列填空:(计算结果均保留3位有效数字)
(1)滑块在位置时的速度大小为____________
(2)滑块由运动至,重力势能的减小量为____________,动能的增加量为____________,在误差允许的范围内,认为滑块下滑过程机械能守恒。
(3)写出两条产生误差的可能原因:①________________________;②________________________
3 . 利用如图所示装置做“验证机械能守恒定律”实验。

①实验器材除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外,在下列器材中,还必须使用的器材是_________
A.交流电源       B.刻度尺       C.天平(含砝码)       D.低压直流电源
②实验中,先接通电源,再释放重物,得到如图所示的一条纸带。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。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为_________,动能增加量为_________(用题中字母表示)。

③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,造成这个结果的原因是_________
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       D.没有采用多次实验取平均值的方法
4 . (1)在“验证机械能守恒定律”实验中,在下面所列举的该实验的几个操作步骤中,有两项是错误的或者是没有必要进行的,它们是______(填字母代号)
A.按照图1示的装置安装器件
B.将打点计时器接到学生电源的直流输出端上
C.用天平测量出重物的质量
D.先接通电源开关,再放手让纸带和重物下落
E.在打出的纸带上,选取合适的两点,测量两点的速度和他们之间的距离
F.验证减少的重力势能是否等于增加的动能,即验证机械能是否守恒

(2)本次实验中,打点周期为0.02s,自由下落的重物质量为2kg,打出一条理想纸带的数据如图2所示,单位是cm,g取9.8m/s2。点 OA之间还有多个点没画出,从起点O到打下B点的过程中,重力势能的减少量______J,此过程中物体动能的增量______J,(答案保留三位有效数字),实验结论是______
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5 . 某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律,频闪仪每隔0.05s闪光一次,如图所标数据为实际距离,该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表。(当地重力加速度取9.8m/s2,小球质量m=0.2kg,结果保留3位有效数字)
时刻t2t3t4t5
速度/(m· s-14.994.483.98

(1)由频闪照片上的数据计算时刻小球的速度=______m/s;
(2)从时间内,重力势能增量=______J,动能减少量=______ J;
(3)在误差允许范围内,若近似相等,即可验证了机械能守恒定律。由上述计算得______(选填“>”、“<”或“=”),造成这种结果的主要原因是______
2023-04-30更新 | 801次组卷 | 40卷引用:海南省华东师范大学第二附属中学乐东黄流中学2019-2020学年高一下学期期中反馈卷物理试题
6 . 用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。气垫导轨上A处安装了一个光电门,滑块上固定一遮光条,滑块用绕过气垫导轨左端定滑轮的细线与钩码相连,每次滑块都从同一位置由静止释放,释放时遮光条位于气垫导轨上B位置的上方。

(1)某同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d,如图乙所示,则______mm。

(2)实验中,接通气源,滑块静止释放后,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间为,测得滑块质量为M,钩码质量为mAB间的距离为L。在实验误差允许范围内,钩码减小的重力势能____________(用直接测量的物理量符号表示)相等,则系统机械能守恒。
(3)下列不必要的一项实验要求是______(请填写选项前对应的字母)。
A.滑块必须由静止释放
B.应使滑块的质量远大于钩码的质量
C.已知当地重力加速度
D.应使细线与气垫导轨平行
(4)分析实验数据后发现,系统增加的动能明显大于钩码减小的重力势能,原因是______
2023-02-28更新 | 265次组卷 | 4卷引用:海南省国兴中学2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题(A)
7 . 如图为一种利用气垫导轨“验证机械能守恒定律”的实验装置。主要实验步骤如下:

A.测量垫块厚度h(每个垫块完全相同)及遮光片的宽度d
B.接通气泵,将滑块轻放在气垫导轨上,调节导轨至水平;
C.在右支点下放垫块,改变气垫导轨的倾斜角度;
D.在气垫导轨右端支点正上方释放滑块,记录垫块个数和读出遮光片通过左端支点正上方光电门时所对应的挡光时间
设当地的重力加速度为g,回答下列问题:
(1)若滑块的质量为m,右端垫片的个数为n,滑块从静止释放到运动到光电门的过程中,滑块重力势能的减少量___________,滑块通过光电门时,遮光片挡光的时间为t,则滑块此时的动能___________
(2)若要符合机械能守恒定律的结论,垫块的个数___________(用hdtg表示),以n为纵坐标,以___________为横坐标,其图像为线性图像,图像的斜率___________
8 . 在《验证机械能守恒定律》实验中,两实验小组同学分别采用了如图甲和乙所示的装置,采用两种不同的实验方案进行实验,设重力加速度为g

(1)在甲图中,下落物体应选择密度______(选填“大”或“小”)的重物;在乙图中,两个重物的质量关系是______(选填“>”“=”或“<”);
(2)采用图乙的方案进行实验,除图中的器材外,还需要的实验器材有交流电源、刻度尺和______
(3)某同学用图甲做实验得到的纸带如图丙所示,O为第一个点,ABCD点到O点的距离已标出,打点时间间隔为0.02s,则记录C点时,重物的速度______(结果保留2位有效数字);
(4)根据(3)的条件,若在实验误差允许的范围内满足关系式为______,则机械能守恒定律将得到验证。(用g表示)。
9 . 利用如图1装置做“验证机械能守恒定律”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________
A.动能变化量与势能变化量
B.速度变化量和势能变化量
C.速度变化量和高度变化量
②除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外,在下列器材中,还必须使用的两种器材是________
A.交流电源  B.秒表  C.天平(含砝码)  D.刻度尺
③实验中,先接通电源,再释放重物,得到图2所示的一条纸带.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。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,重物的重力势能变化量________,动能变化量________
④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:_______
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力阻力的影响
D.没有采用多次试验算平均值的方法
2022-07-09更新 | 137次组卷 | 44卷引用:海南省华东师范大学第二附属中学乐东黄流中学2019-2020学年高一下学期期中反馈卷物理试题
10 . 某同学用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源,可以提供输出电压为6V的交流电和直流电,交电流频率为50Hz。重锤从高处由静止开始下落,打点计时器在纸带上打出一系列的点,对纸带上的点测量并分析,即可验证机械能守恒定律。

(1)他进行了下面几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器材
B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上
C.用天平测出重锤的质量
D.先释放纸带,后接通电源,打出一条纸带
E.测量纸带点间的距离
F.根据测量点间的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能否等于其增加的功能
其中没有必要进行的步骤是_______,操作不当的步骤是______(均填步骤前的选项字母)

(2)这位同学进行正确测量后挑选出一条点迹清晰的纸带进行测量分析,如图乙所示,其中O点为起始点,ABCDEF为六个计数点。根据纸带上的测量数据,可得出打C点时重锤的速度为______m/s。(保留2位有效数字)
(3)他根据纸带上的数据算出各点的速度v,量出下落距离h,并根为纵轴、h为横轴画出的图像应是图中的______(选填项字母)。
A. B. C. D.
(4)已知重锤质量为mOC的间距为hocC点的速度为vc,若选取OC这一过程验证机械能守恒定律,则需要验证的表达式为(用字母表示)______
2020-07-30更新 | 58次组卷 | 1卷引用:海南省海南枫叶国际学校2019-2020学年高一下学期期中物理试题
共计 平均难度:一般