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 19 道试题
1 . 用如图甲实验装置验证m1m2组成的系统机械能守恒,m2从高处由静止开始下落,m1拖着的纸带上打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律。图乙给出的是实验中获取的一条纸带,0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图乙所示。已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz,m1的质量为50 g、m2的质量为150 g。(g取9.8 m/s2)
         
(1)纸带上打下计数点5时的速度v5=____m/s。
(2)在打0~5点过程中系统动能的增量ΔEk=____J,系统重力势能的减少量ΔEp=___J;由此得出的结论是_________
(3)若某同学作出了-h图线(如图丙),据图线得到的重力加速度为=____m/s2
2023-07-20更新 | 187次组卷 | 2卷引用:2023年天津卷物理试题T9-验证机械能守恒定律-实验题
2 . 某同学利用图示的气垫导轨实验装置验证机械能守恒定律,主要实验步骤如下:

A.将桌面上的气垫导轨调至水平;
B.测出遮光条的宽度d
C.将滑块移至图示位置,测出遮光条到光电门的距离l
D.由静止释放滑块,读出遮光条通过光电门的遮光时间t
E.秤出托盘和砝码总质量,滑块(含遮光条)的质量
已知当地重力加速度为g,回答以下问题(用题中所给的字母表示)
(1)遮光条通过光电门时的速度大小为_________
(2)遮光条由静止运动至光电门的过程,系统重力势能减少了_________,遮光条经过光电门时,滑块、托盘和砝码的总动能为_________
(3)通过改变滑块的释放位置,测出多组数据﹐利用实验数据绘制图像如图。若图中直线的斜率近似等于________,可认为该系统机械能守恒。

2023-07-05更新 | 6609次组卷 | 9卷引用:2023年天津卷物理试题T9-验证机械能守恒定律-实验题
17-18高一下·云南普洱·阶段练习
3 . 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 | 566次组卷 | 22卷引用:13.力学实验-2021-2022年天津地区二模分类汇编
4 . 一位同学为验证机械能守恒定律,利用光电门等装置设计了如下实验。使用的器材有:铁架台、光电门1和2、轻质定滑轮、通过不可伸长的轻绳连接的钩码A和B(B左侧安装挡光片)。

实验步骤如下:
①如图1,将实验器材安装好,其中钩码A的质量比B大,实验开始前用一细绳将钩码B与桌面相连接,细绳都处于竖直方向,使系统静止。
②用剪刀剪断钩码B下方的细绳,使B在A带动下先后经过光电门1和2,测得挡光时间分别为t1t2
③用螺旋测微器测量挡光片沿运动方向的宽度d,如图2,则d= ________ mm。
④用挡光片宽度与挡光时间求平均速度,当挡光片宽度很小时,可以将平均速度当成瞬时速度。
⑤用刻度尺测量光电门1和2间的距离LL>>d )。
⑥查表得到当地重力加速度大小为g
⑦为验证机械能守恒定律,请写出还需测量的物理量(并给出相应的字母表示) ________ ,用以上物理量写出验证方程 ________
2023-05-21更新 | 358次组卷 | 2卷引用:2023年天津卷物理试题T9-验证机械能守恒定律-实验题
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5 . 实验题
如图1所示为“用打点计时器验证机械能守恒定律”的实验装置。

(1)实验中得到的一条纸带,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。重物质量用m表示,已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T。则从打下O点到打下B点的过程中,重物动能的增加量______
(2)在实验过程中,下列实验操作和数据处理错误的是______
A.重物下落的起始位置靠近打点计时器
B.做实验时,先接通打点计时器的电源,再释放重物
C.为测量打点计时器打下某点时重物的速度v,可测量该点到O点的距离h,再根据公式计算,其中g应取当地的重力加速度
D.用刻度尺测量某点到O点的距离h,利用公式mgh计算重力势能的减少量,其中g应取当地的重力加速度
(3)某同学在纸带上选取计数点后,测量它们到初速度为零的起始点的距离h,并计算出打相应计数点时重物的速度v,描点并绘出的图像。若实验中重物所受阻力不可忽略,且阻力大小保持不变,从理论上分析,合理的图像是图中的______
A.   B.
C.   D.
2023-05-09更新 | 364次组卷 | 5卷引用:2023年天津卷物理试题T9-验证机械能守恒定律-实验题
2022·天津红桥·一模
6 . 小明同学利用如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律。为装有挡光片的钩码,总质量,挡光片的宽度为b。轻绳的一端与相连,另一端跨过两个光滑的轻质定滑轮与质量的物体相连。实验时,先用力拉住,保持静止,测出的挡光片上端到光电门的距离h,然后由静止释放下落过程中,挡光片经过光电门,已知挡光片的挡光时间为t

(1)用游标卡尺测量挡光片的宽度b,如图乙所示,其示数为________
(2)钩码下降h时,组成的系统的动能增加量可表示为________,若重力加速度为g,则系统的重力势能减少量可表示为________。在误差允许的范围内,若,则可认为系统的机械能守恒。(均用题中所给的字母表示)
(3)实验中,某同学改变h的大小,同时通过挡光时间t计算出通过光电门的速率v,多次实验,作出图像如图丙所示,则当地的重力加速度________
2023-04-06更新 | 424次组卷 | 3卷引用:15 .力学实验-(2021-2022)年天津地区一模分类汇编
7 . 小吴利用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。所用器材有:小球、细线、拉力传感器(可以测量细线的拉力)、托盘秤。当地的重力加速度大小为g


(1)将小球静置于托盘秤上,如图乙所示,托盘秤表盘的示数如图丙所示,则小球的质量______kg。
(2)细线一端与小球相连,另一端绕在水平轴O上。将小球拉至与水平轴O同一高度处后由静止释放,小球在竖直平面内做圆周运动,若小球通过最低点时拉力传感器的示数为F,则能验证机械能守恒定律的等式为__________
(3)若测得水平轴O与小球之间的细线长度为L,小球的直径为d,则小球做圆周运动的最大速度__________
2023-03-25更新 | 721次组卷 | 6卷引用:2023年天津卷物理试题T9-验证机械能守恒定律-实验题
8 . 用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验,将重锤固定在纸带一端,使重锤由静止自由下落,打出的纸带由于初始部分的点迹模糊不清,舍去这部分点迹后得到如图乙所示纸带。

(1)选用的测量仪器除打点计时器外还需要 ______
A.弹簧秤 B.天平 C.毫米刻度尺 D.秒表
(2)关于实验操作及数据处理,下列说法正确的是 ______
A.选用质量大、体积小的重锤可以减小实验的偶然误差
B.图中纸带的左侧是与重锤相连的一端
C.若通过图像验证机械能守恒,必须多次重复实验,才能得到多个数据点
D.利用数据做出图像,若图像是直线,则说明重物下落过程机械能守恒
(3)在利用纸带上的数据点验证机械能守恒时,已经测出了AC段和FH段长度,还需要测出 ______段长度才能完成本次验证。
2023-03-21更新 | 438次组卷 | 3卷引用:12.力学实验-2023年天津卷一模分类汇编
9 . 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______
10 . 用如图所示实验装置验证机械能守恒定律

通过电磁铁控制的小铁球从 A点自由下落,下落过程中经过光电门B时,毫秒计时器(图中未画出)记录下挡光时间 t,测出AB 之间的距离为h, 且远大于小球直径,实验前应调整光电门位置使小球下落过程中球心通过光电门中的激光束。(已知当地重力加速度为
(1)为了验证机械能守恒定律,还需要测量下列哪些物理量_________
A.A点与地面间的距离H
B.小铁球的质量m
C.小铁球从AB的下落时间
D.小铁球的直径d
(2)小铁球通过光电门时的瞬时速度_________ ,若下落过程中机械能守恒,则h的关系式为_________
2023-02-22更新 | 507次组卷 | 27卷引用:15 .力学实验-(2021-2022)年天津地区一模分类汇编
共计 平均难度:一般