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 202 道试题
1 . 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.将气垫导轨放在水平桌面上,将导轨调至水平。
B.测出挡光条的宽度d
C.将滑块移至图示位置,测出挡光条到光电门的距离l
D.释放滑块,读出挡光条通过光电门的挡光时间t
E.用天平称出托盘和砝码的总质量m
F.……
(重力加速度取g)
请回答下列问题:
(1)滑块从静止释放到运动至光电门的过程中,系统的重力势能减少了____________
(2)为验证机械能守恒定律,还需要测量的物理量是____________
(3)若要符合机械能守恒定律的结论,则以上测得的物理量应该满足____________
2024-04-27更新 | 150次组卷 | 8卷引用:云南省曲靖市第二中学2020-2021学年高一下学期期末物理试题
2 . 某小组利用如图所示装置进行“验证机械能守恒定律”实验。

(1)下列说法正确的是(     
A.本实验应选用密度大、体积小的重物
B.释放纸带时,重物应远离打点计时器
C.在“验证机械能守恒定律”时不需要知道当地的重力加速度
D.用刻度尺测出物体下落的高度h,并通过计算出瞬时速度v

(2)实验中,先接通电源再释放纸带,得到下图所示的一条纸带。在纸带上选取二个连续打出的点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,打点计时器使用的交流电的频率是f,重物的质量为m,则打下B点时,重物的重力势能减少量Ep = _____________,动能增加量Ek = ____________

(3)比较EpEk的大小,重力势能的减少量大于动能的增加量,出现这一结果的原因可能是_______________
(4)为提高实验结果的准确程度,某小组同学对此实验提出以下建议
A.两限位孔在同一竖直面内上下对正
B.精确测量出重物的质量
C.用手托稳重物,接通电源后释放重物
以上建议中确实对提高实验准确程度有作用的是____________
3 . 某实验小组利用图甲所示的装置,验证槽码和滑块(包括遮光条)组成的系统机械能守恒。将遮光条安装在滑块上,用天平测出遮光条和滑块的总质量,槽码和挂钩的总质量为。实验时,将滑块系在绕过定滑轮悬挂有槽码的细线上,滑块由静止释放,数字计时器记录下遮光条通过光电门1和2的遮光时间分别为,用游标卡尺测出遮光条的宽度。已知当地的重力加速度为

(1)打开气泵,待气流稳定后调节气垫导轨,直至看到导轨上的滑块在短时间内保持静止,该操作的目的是______
(2)本实验中______(填“需要”或“不需要”)槽码和挂钩的总质量远小于遮光条和滑块的总质量;
(3)滑块通过光电门1时的瞬时速度______(用题中所给的物理量符号表示);
(4)保持光电门1的位置不变,移动光电门2,并测出光电门1和光电门2之间的距离,让滑块每次从相同的位置释放,多次实验,记录多组数据,作出s变化的图像如图乙所示。不考虑空气阻力,若该图线的斜率______,就可以验证系统的机械能守恒。
4 . 某同学用如图甲所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”实验.气垫导轨上B处安装了一个光电门,滑块在A处由静止释放,验证从AB过程中滑块、遮光条和钩码所构成系统的机械能守恒。

(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d,示数如图乙所示,则d=______mm;
(2)关于该实验,下列说法正确的是______
A.钩码质量应远小于滑块和遮光条的总质量
B.滑块释放的位置离光电门适当远一点,可以减小实验误差
C.实验要验证的是:钩码减少的重力势能与滑块和遮光条增加的动能是否相等
(3)实验时需要调节气垫导轨______,调节定滑轮的高度使牵引滑块的细绳______;按照正确的操作,接通气源,将滑块由A点静止释放(A点到光电门的距离为x),已知钩码的质量为m,滑块和遮光条的总质量为M,测得滑块通过光电门时遮光条遮光时间为t,若表达式______成立(用已知的和测量的物理量符号表示),则机械能守恒定律得到验证。
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5 . 某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。实验中测出重物自由下落的高度及对应的瞬时速度,计算出重物减少的重力势能和增加的动能,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)如图乙是该实验小组打出的一条点迹清晰的纸带,纸带上的点是起始点,选取纸带上连续的计时点分别标为ABCD,并测出各计时点到点的距离。已知打点计时器所用的电源是频率为的交流电,重物的质量为1.00kg,则从打点计时器打下点到打下点的过程中,重物减少的重力势能_______;重物增加的动能______J,当地的重力加速度;(计算结果均保留三位有效数字)
(2)实验时应选用密度稍大的重物,这样做能减小误差的主要原因是______
6 . 某实验小组利用如图装置来验证机械能守恒定律。在气垫导轨上固定两个光电门,光电门连接数字毫秒计,滑块上固定宽度为d的遮光条。把导轨的右端垫高,测出倾角为。已知当地重力加速度为g

(1)若遮光条通过光电门1的时间为,则滑块通过光电门1的速度为____________
(2)实验时,若滑块通过光电门1和光电门2的速度分别为,两光电门间距离为L,满足表达式___________(用gL、和表示),说明机械能守恒。
(3)将滑块从不同位置释放,再次测出滑块通过光电门1和光电门2的速度。以L为横坐标,以()为纵坐标,把所得的实验数据描点,得到一条斜率为_____________,截距为________的图线,说明机械能守恒。
7 . 某实验小组利用智能手机的相关软件来验证机械能守恒定律,装置如图甲所示,盒子A、B分别系在一条跨过定滑轮的不可伸长的轻质细线的两端,实验步骤如下:
a.测出盒子A和手机的总质量M
b.将手机放到盒子A中,调整盒子B中细沙的质量,使整个装置恰能处于静止状态;
c.在盒子B的下端挂一个质量为m的钩码C,用手拉住盒子A,稳定后由静止释放;
d.通过软件测得手机的加速度随时间变化的图像如图乙所示;

   

(1)根据图像,最好选择__________时间段的运动过程,进行机械能守恒定律的验证;
(2)在(1)所选的时间段内,盒子B的末速度大小v=___________m/s,下落的高度h=__________m;(结果均保留两位有效数字)
(3)已知当地的重力加速度为g,若要验证机械能守恒定律,需要验证的关系式为________(用所给物理量的符号表示)。
8 . 某同学利用气垫导轨验证机械能守恒定律。一倾斜导轨与水平桌面的夹角为,导轨底端P点有一带挡光片的滑块,滑块和挡光片的总质量为M,挡光片的宽度为b,滑块与沙桶由跨过轻质光滑定滑轮的细绳相连,滑块与导轨间的摩擦可忽略,导轨上的Q点处固定一个光电门。挡光片到光电门的距离为d,重力加速度为g
(1)实验时,该同学进行了如下操作:
①调节细沙的质量,使滑块和沙桶恰好处于静止状态,则沙桶和细沙的总质量为_____;(用已知物理量和字母表示)
②在沙桶中再加入质量为Δm的细沙,让滑块从P点由静止开始运动,已知光电门记录挡光片挡光的时间为Δt,则滑块通过Q点时的瞬时速度为_____。(用已知物理量和字母表示)
(2)在滑块从P点运动到Q点的过程中,滑块的机械能增加量ΔE1=_____;沙桶和细沙的机械能减少量ΔE2=_____(均用已知物理量和字母表示);若在误差允许的范围内,ΔE1_____ΔE2(填“大于”“小于”或“等于”),则机械能守恒定律得到验证。
9 . 在“验证机械能守恒定律”的实验中,下列说法正确的是(  )
A.实验中不需要天平和刻度尺
B.实验时应先放开纸带,再接通电源
C.电火花打点计时器应接在电压为220 V的直流电源上
D.测量下落高度时,选取的各点应距起始点适当远一些
2023-09-20更新 | 59次组卷 | 2卷引用:新疆阿克苏地区柯坪县柯坪湖州国庆中学2022-2023学年高一下学期期末理综物理试题
10 . 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。图乙给出的是实验中获取的一条纸带,其中0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个计时点(图中未标出),计数点间的距离如图乙所示。已知物块1、2的质量分别为。(电源频率为50 Hz,结果均保留两位有效数字)

   

(1)在纸带上打下计数点5时的速度______ m/s。
(2)在打点0~5过程中,系统动能的增加量______J,系统重力势能的减少量________J。(g取10 m/s2
(3)若某同学作出的图像如图丙所示,则当地的实际重力加速度______ m/s2
2023-07-15更新 | 95次组卷 | 80卷引用:黑龙江省鹤岗市第一中学2019-2020学年高一下学期期末物理试题
共计 平均难度:一般