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 10 道试题
1 . 实验小组用落体法“验证机械能守恒定律”,实验装置如图甲所示.让重锤从高处由静止开始下落,打点计时器在重锤拖着的纸带上打出一系列的点,对图中纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律。

①为完成此实验,除了图甲中所示器材,还必需的器材是_________
A.刻度尺       B.秒表       C.天平
②对于该实验,下列操作中对减小实验误差有利的有____________
A.选用质量和密度较大的金属重锤
B.打点计时器的两限位孔在同一竖直线上
C.精确测量出重锤的质量
D.用手托稳重锤,接通电源后,释放重锤
③选出一条清晰的纸带如图乙所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点,ABC为三个计数点,测得OA=h1OB=h2OC=h3,在计数点ABBC之间还各有一个点。设重锤的质量为m,已知当地的重力加速度为g,打点计时器打点周期为T,则当打点计时器打到B点时,重锤的重力势能比开始下落时减少了__________,重锤的动能比开始下落时增加了___________。实验计算结果显示,重锤重力势能的减少量略大于重锤动能的增加量,可能的原因是___________
2023-12-28更新 | 124次组卷 | 1卷引用:贵州省铜仁市江口中学2022-2023学年高一下学期期中考试物理试卷
2 . 为了验证机械能守恒定律,物理实验小组设计了如下方案:
(1)A组同学利用自由落体运动验证机械能守恒定律,打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落。
①本实验中,不同学生在实验操作过程中出现如图所示的四种情况,其中操作正确的是___________
A.    B.    C.    D.    
②进行正确操作后,打出的纸带如图乙所示,在选定的纸带上依次取计数点,相邻计数点间的时间间隔为T,则纸带的___________(选填“左”或“右”)端与重物相连。设重物质量为m,根据测得的x1x2x3x4,可得在打点计时器打B点到D点的过程中,重物动能增加量的表达式为___________
   
③换用两个质量分别为m1m2的重物PQ进行实验,多次实验记录下落高度h和相应的速度大小v,作出的v2-h图像如图丙所示。对比图像分析正确的是___________
   
A.阻力可能为零             B.阻力不可能为零             C. m1可能等于m2 D. m1一定小于m2
(2)B组同学按照图丁组装实验器材,调整定滑轮位置,使连接滑块与托盘的轻绳与气垫导轨平行,接通电源,由静止释放托盘与砝码,并测得遮光条宽度d,遮光条到光电门的距离l,遮光条通过光电门的时间,托盘与砝码质量m3,滑块与遮光条质量m4已知重力加速度大小为g,若表达式___________成立,即可验证机械能守恒。
   
3 . 某同学用如图所示装置验证机械能守恒定律,他将质量分别为两小球用轻质无弹性细绳连接并跨过轻质定滑轮,,在上端分布有两个光电门,光电门中心间距是,重力加速度,实验步骤如下:

(1)用游标卡尺测出小球直径,如图所示,则________

(2)将球由静止释放,记录小球依次通过光电门1和光电门2的遮光时间
(3)计算从光电门1到光电门2过程中系统动能的增量________系统势能的减少量________(用题中给出的物理量表示)。
(4)改变小球位置,重复上述步骤,并得出结论。
4 . 某物理兴趣小组利用图甲所示装置做“验证机械能守恒定律”实验,图乙为一条符合实验要求的纸带,钩码的速度为零时打点计时器打下的第一个点为O,之后依次打出ABCDEF六点,部分点间的距离已经标出,打点计时器所接交流电源的周期为T,当地的重力加速度大小为g

(1)关于本实验,下列说法正确的是_________。(填选项前的字母)
A.实验时,应先接通打点计时器的电源,后释放纸带
B.可用直接算出钩码瞬时速度的大小
C.需要测量钩码下落的时间
D.需要测量钩码的质量
(2)若在打点计时器打下C点到打下E点的过程中钩码的机械能守恒,则_________
(3)小组同学用作图法来验证机械能守恒定律,以纸带上打下A点以后的各点到A点的距离h为横轴、打下各点时钩码的速度大小v的二次方为纵轴,则能正确反映h关系的图像是_________。(填选项前的字母)
A. B.
C. D.
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5 . 某物理兴趣小组用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。

(1)物理小组同学按照正确的操作打出一条纸带如图乙所示,其中O是起始点,ABC是打点计时器连续打下的3个点。该同学用毫米刻度尺测量OABC各点的距离,并记录在图中(单位:cm),打点计时器工作频率为50Hz,重物质量为1kg。该同学用重物在OB段的运动来验证机械能守恒,已知当地的重力加速度,则该段重物重力势能的减少量为___________J,而动能的增加量为___________J;(计算结果均保留三位有效数字)
(2)比较发现重力势能的减少量大于动能的增加量,原因是___________
(3)根据实验判断下图中正确的是___________。(其中表示物体动能的变化,△h表示物体下落的高度)
A.B.
C.D.
6 . 为了探究机械能守恒定律,某同学设计了如图甲所示的实验装置。

(1)实验中得到了一条纸带如图乙所示,选择点迹清晰且便于测量的连续7个点(标号0~6),测出0到1、2、3、4、5、6点的距离分别为,打点周期为T,则打点2时小车的速度大小_________;若测得小车的质量为M、钩码的质量为m,打点1和点5时小车的速度分别用表示,已知重力加速度大小为g,则验证点1与点5间系统的机械能守恒的关系式可表示为________________
(2)在处理实验数据时,如果以为纵轴,以d为横轴,根据实验数据绘出图像,其图线的斜率表示的物理量的表达式为_________
7 . 某同学用图示装置做“验证机械能守恒定律”的实验。

(1)现有实验器材:带铁夹的铁架台、电火花打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平、交流电源,为完成此实验,以上仪器中不需要的仪器有________,所缺的仪器有________
(2)已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,当地的重力加速度g=9.80m/s2,纸带上O点是打点计时器打下的第一个点,ABCD是连续打出的四个点(OA之间还有一些点),它们到O点的距离如图所示。则由图中可知,打点计时器打下计数点C时物体的速度为vC,甲同学处理数据过程如下,请帮他把所缺的数值补充完整。(计算结果均保留三位有效数字)①计算BCD等各点速度o及对应的值,如C点速度vC=________及计算的值;
②计算OBCD点的距离hg的乘积,如OC点的距离hC,则ghC=______m2/s2.

(3)甲同学认为若________成立,则能说明机械能守恒。但甲同学发现上式两边数值不完全相等,你认为原因可能是_______________
8 . 用如图甲装置来验证机械能守恒定律.带有刻度的玻璃管竖直放置,光电门的光线沿管的直径并穿过玻璃管,小钢球直径略小于管的直径,该球从管口由静止释放.完成下列相关实验内容:
(1)如图乙用螺旋测微器测得小球直径d=____________mm;如图丙某次读得光电门测量位置到管口的高度h=_________cm.
(2)设小球通过光电门的挡光时间为,当地重力加速度为g,若小球下落过程机械能守恒,则h可用dg表示为h=______________
9 . 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,重物的重力势能变化量ΔEp__________,动能变化量ΔEk________
10 . 某同学在验证机械能守恒定律的实验中,使重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列的点,选取一条符合实验要求的纸带如题图甲所示,O为纸带下落的起始点,ABC为纸带上选取的三个连续点,实验中所用重物的质量m=2kg,打点计时器每隔T=0.02s打一个点,当地的重力加速度g=9.8m/s2
(1)记录B点时,重物的速度vB=________m/s,重物的动能EkB=________J,从开始下落至落到B点,重物的重力势能减少量是________J(三空均保留三位有效数字)

(2)该同学在纸带上又选取了多个计数点,并测出了各计数点到第一个点O的距离h算出了各计数点对应的速度v,若重物下落过程中机械能守恒,则以h为横轴,以为纵轴画出的图线应是如图乙中的________,图线的斜率表示_________
共计 平均难度:一般