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 83 道试题
1 . 某同学用如图1所示的装置验证机械能守恒定律,一根细线系住钢球,悬挂在铁架台上,钢球静止于A点,光电门固定在A的正下方,在钢球底部竖直地粘住一片宽度为的遮光条(质量不计)。将钢球拉至不同位置由静止释放,遮光条经过光电门的挡光时间由计时器测出,取作为钢球经过A点时的速度,记录钢球每次下落的高度和计时器示数,计算并比较钢球从释放点摆至A点过程中重力势能减少量与动能增加量,就能验证机械能是否守恒。
   
(1)用计算钢球重力势能的减少量,式中钢球下落高度应测量释放时的钢球球心到___________之间的竖直距离。
A.钢球在A点时的顶端       B.钢球在A点时的球心       C.钢球在A点时的底端
(2)用计算钢球动能增加量,用刻度尺测量遮光条宽度,示数如图2所示,其读数为______cm,某次测量中,计时器的示数为秒,则钢球的速度为_______m/s。
   
(3)下表为该同学的实验结果:
他发现表中的之间存在差异,他认为这是由于空气阻力造成的,你是否同意他的观点?请说明理由_____________________________
2023-09-14更新 | 83次组卷 | 1卷引用:安徽省滁州市定远县民族中学2022-2023学年高三上学期1月期末物理试题
2 . 小明利用图中的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。(已知当地重力加速度为)。
(1)实验中应选择密度大、体积小的物体作为重物,这样选择的目的是________(单选)。
   
A.减小空气阻力             B.减小空气阻力与重力的比值
(2)已知打点计时器所用的交流电频率为50Hz,实验中得到一条点迹清晰的纸带,如图所示。把计时器打下的第一个点记做O点(重物速度记为0),另外选连续的4个点ABCD作为测量点,测得ABCD各点到O点的距离分别为62.90cm、69.84cm、77.76cm、86.60cm。则打下B点时重物的速度为________m/s(结果保留3位有效数字)。
   
(3)在对图中的纸带进行数据处理时,发现从O点到B点的过程中动能的增加量略大于重力势能的减少量,造成这个结果的原因可能是________(单选)。
A.实验过程中存在各种阻力
B.打下O点时重物的速度略大于0
C.数据运算时重力加速度取
D.重物质量的测量值大于其真实值
2023-07-20更新 | 192次组卷 | 3卷引用:安徽省亳州市第二完全中学2022-2023学年高一下学期期末物理试题
3 . 某物理课外活动小组用如图所示弹射装发验证机械能守恒定律,实验前测量出小球的直,小球质量
   
(1)某次实验中小球竖直向上弹出,先后通过光电门A、B,计时装置测出小球通过A的时间为s,通过B的时间,由此可得小球通过光电门A,B时的速度大小分别vA=___________m/s,vB=___________m/s。
(2)用刻度尺测出光电门A,B间的距离h=1.190m,已知当地的重力加速度。可知小球经过光电门A上升至光电门B的过程中,动能的减少量为___________J,重力势能的增加量为___________J(结果均保留三位有效数字),由此则可得出结论:在误差允许的范围内,小球的机械能守恒。
(3)关于本实验,下列说法正确的是___________
A. 本实验也可以不用测量出小球的质量
B.计算出vA后,可以利计算出,然后通过对比动能的减少量与重力势能的增加量是否近似相等来验证机械能守恒定律
C.每次小球上抛的初速度必须相同
D. 小球的半径越小,算得的速度越接近小球球心经过光电门时的瞬时速度
2023-07-19更新 | 136次组卷 | 1卷引用:安徽省滁州市2021-2022学年高一下学期教学质量监测物理试题
4 . 某同学用如图甲所示的实验装置“验证机械能守恒定律”,实验所用的电源为学生电源,可以提供输出电压为8V的交变电流和直流电,交变电流的频率为50Hz。重锤从高处由静止开始下落,电磁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.先接通电源,后释放重锤,打出一条纸带;
E.多做几次试验,挑选出合适的纸带并测量纸带上某些点间的距离;
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。
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)这位同学改正了相关的步骤后,挑选出一条纸带进行测量分析,如图乙所示,其中О点为起始点,ABCDEF为六个连续的计时点,若重锤的质量为1.0kg,根据纸带上的测量数据,可求出打E点时重锤的速度大小为_________m/s,并求出对应的动能:从打О点下落到打E点的过程中重力势能的减少量为________J;比较误差允许范围内减少的重力势能是否等于增加的动能。(g=9.8m/s2,计算结果均保留3位有效数字)
   
2023-07-19更新 | 47次组卷 | 1卷引用:安徽省宿州市省、市示范高中2022-2023学年高一下学期期末联考物理试题
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5 . 如图是一物理兴趣小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律的实验装置。
   
(1)实验操作如下:
①测量出滑块的质量为,钩码的质量为,遮光片的宽度为
②气垫导轨放在水平桌面上,将导轨调至水平;
③让滑块在钩码的作用下运动起来,重力加速度为
④测出滑块由静止释放的位置和光电门之间的距离,遮光片通过光电门的时间为
⑤改变释放点的位置,测量出多组数据。
(2)用图像法处理数据,根据数据所描绘出的图像是一条倾斜直线。
①应该采用下列哪种图像(      )
A.       B.       C.       D.
②若该图像的斜率___________(用含有Mm、g、d的式子表示),则说明该过程系统的机械能守恒。
(3)该小组某次的实测数据为,取,则系统动能增加量为___________J,系统的重力势能减少量为___________J;两者的相对偏差___________%,如果,则可认为本实验验证了机械能守恒定律。(结果均保留三位有效数字)
2023-07-19更新 | 110次组卷 | 1卷引用:安徽省阜阳市2022-2023学年高一下学期教学质量统测物理试题
6 . 某实验小组用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。图中O是量角器的圆心,悬线一端系于此处,另一端系一个小钢球,S是光电门,位于O点正下方。实验过程中,调节装置使OS保持竖直,量角器所在平面为竖直平面,将钢球拉开一定角度,保持悬线伸直,由静止释放钢球,在钢球底部粘住一片宽度为d的遮光条,记录钢球每次下落时的绳子与竖直方向的夹角θ和遮光条经过光电门的挡光时间t
   
(1)用计算钢球动能变化量的大小,用刻度尺测量遮光条宽度示数如图乙所示,其读数为___________cm。某次测量中,计时器的示数为0.0100s,则钢球经过S时的速度v=___________m/s(保留3位有效数字)。
(2)要完成实验,除(1)问外还必须测量物理量是___________
A.钢球(包括遮光条)的质量m
B.钢球重心到悬线悬点O的距离L
C.由静止释放到钢球运动到光电门位置所用的时间
(3)用题设和(2)中给定的物理量符号写出验证机械能守恒定律的表达式:___________(重力加速度为g)。
(4)某同学验证机械能守恒时,发现小钢球的势能减小量,总是略小于动能增加量,造成该差异的原因是___________
A.计算钢球重力势能的变化时,L测量为O点到球在最低点时底端之间的距离
B.实验中所求速度是遮光条的速度,比钢球速度略大
C.钢球下落过程中存在空气阻力
2023-07-16更新 | 68次组卷 | 1卷引用:安徽省亳州市涡阳县第二中学等校2022-2023学年高一下学期期末联考物理试题
7 . 小明想通过实验来验证机械能守恒定律,实验装置如图所示。准备器材有:滑块(上方固定有遮光条,且宽为d)、劲度系数为 k的轻质弹簧、气垫导轨、光电门(含光电计时器,图中未画出),并通过资料查得弹簧的弹性势能公式,其中x为弹簧的形变量;实验装置如下图所示。
   
操作步骤如下:
①将气垫导轨放在水平桌面上,把气垫导轨调至水平;
②将弹簧左端固定,并在弹簧原长处放置光电门(弹簧始终处于弹性限度内);
③在弹簧右端放置一滑块,用力缓慢向左推动滑块,压缩弹簧至某位置,测得此时弹簧右端至光电门距离为x
④撤去外力,滑块在弹簧弹力作用下向右运动,测得滑块上的遮光条经过光电门的时间为t
⑤改变x,测出多组数据,描绘 图像。
(1)本实验还需要测量的物理量有_________(写明物理量及其符号);
(2)若实验操作正确,描绘图像是_________(填序号);
①过坐标原点的一条直线
②不过坐标原点的一条直线
(3)图像斜率为 p,为验证机械能守恒,需要验证p= _________(使用题中已经给出以及(1)问中涉及到的物理量符号表示)。
2023-07-07更新 | 175次组卷 | 2卷引用:安徽省安庆市2022-2023学年高一下学期7月期末物理试题
8 . 利用重物自由下落验证机械能守恒定律的实验中,某同学用如图甲所示的实验装置,让重物从高处由静止开始下落,拖着纸带打出一系列点,对纸带上的点痕进行测量,从而验证机械能守恒定律。
      
(1)验证中除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、交流电源、导线及开关外,在下列器材中,还必须使用的一种器材是__________
A.天平(含砝码)            B.秒表          C.重锤线             D.刻度尺
(2)该同学按图甲所示,正确安装实验装置进行实验操作,从打出的纸带中选出符合要求的纸带进行测量,各点间距如图乙标注。图中O点为打点起始点,且速度为0。OA之间还有3个点未画出。若已知重物质量,重力加速度,图中相邻计数点的时间间隔为,从打点计时器打下起点O到打下B点的过程中,重物重力势能的减少量_______,此过程中重物动能的增加量_______。(计算结果均保留3位有效数字)。经过多次实验,发现重力势能的减小量总是稍大于动能的增加量,其原因是:____________________________________________
2023-07-07更新 | 86次组卷 | 1卷引用:安徽省黄山市2022-2023学年高一下学期期末质量检测物理试题
9 . 某探究小组利用图示装置验证机械能守恒定律。一根长为L的不可伸长细线一端系住可视为质点的小钢球,另一端悬挂在铁架台上并连接拉力传感器。开始小球静止于A位置,此时拉力传感器示数为,实验中将钢球拉至距A高为处的位置B由静止释放,并记录小钢球到达A位置时拉力传感器示数,已知重力加速度为g,则(结果用题目中给出的字母Lg表示)
   
(1)小钢球质量为______
(2)若要验证机械能守恒定律,则只需要验证表达式______是否成立即可;
(3)该组同学将小钢球拉至距A位置不同高度h处由静止释放,记下小钢球到达A位置时拉力传感器示数F,并作出图像,如果小钢球的机械能守恒,下列图像合理的是______
A.         B.           C.    
2023-07-03更新 | 112次组卷 | 2卷引用:安徽省合肥市庐江县2022-2023学年高一下学期期末教学质量抽测物理试题
10 . 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:2015-2016学年安徽省铜陵市枞阳县高一下期末物理试卷
共计 平均难度:一般