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 710 道试题
1 . 某实验小组为测量小球从某一高度释放,与某种橡胶材料碰撞导致的机械能损失,设计了如图(a)所示的装置,实验过程如下:

(1)让小球从某一高度由静止释放,与水平放置的橡胶材料碰撞后竖直反弹。调节光电门位置,使小球从光电门正上方释放后,在下落和反弹过程中均可通过光电门。
(2)用螺旋测微器测量小球的直径,示数如图(b)所示,小球直径__________
(3)测量时,应__________(选填“A”或“B”,其中A为“先释放小球,后接通数字计时器”,B为“先接通数字计时器,后释放小球”)。记录小球第一次和第二次通过光电门的遮光时间
(4)计算小球通过光电门的速度,已知小球的质量为m,可得小球与橡胶材料碰撞导致的机械能损失__________(用字母md表示)。
(5)若适当调高光电门的高度,将会__________(选填“增大”或“减小”)因空气阻力引起的测量误差。
2022-06-12更新 | 15023次组卷 | 40卷引用:专题15 力学实验-2022年高考真题汇编(浙江、全国甲、全国乙、山东、湖南、广东、河北、湖北、辽宁)
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 | 6599次组卷 | 9卷引用:专题17 力学实验-学易金卷:五年(2019-2023)高考物理真题分项汇编(全国通用)
2022·河北·高考真题
3 . 某实验小组利用铁架台、弹簧、钩码、打点计时器、刻度尺等器材验证系统机械能守恒定律,实验装置如图1所示。弹簧的劲度系数为k,原长为L0,钩码的质量为m。已知弹簧的弹性势能表达式为,其中k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量,当地的重力加速度大小为g

(1)在弹性限度内将钩码缓慢下拉至某一位置,测得此时弹簧的长度为L。接通打点计时器电源。从静止释放钩码,弹簧收缩,得到了一条点迹清晰的纸带。钩码加速上升阶段的部分纸带如图2所示,纸带上相邻两点之间的时间间隔均为T(在误差允许范围内,认为释放钩码的同时打出A点)。从打出A点到打出F点时间内,弹簧的弹性势能减少量为______,钩码的动能增加量为______,钩码的重力势能增加量为______

(2)利用计算机软件对实验数据进行处理,得到弹簧弹性势能减少量、钩码的机械能增加量分别与钩码上升高度h的关系,如图3所示。由图3可知,随着h增加,两条曲线在纵向的间隔逐渐变大,主要原因是______

2022-06-10更新 | 10765次组卷 | 28卷引用:专题15 力学实验-2022年高考真题汇编(浙江、全国甲、全国乙、山东、湖南、广东、河北、湖北、辽宁)
4 . 某同学设计了一个用拉力传感器验证机械能守恒定律的实验。一根轻绳一端连接固定的拉力传感器,另一端连接小钢球,如图甲所示。拉起小钢球至某一位置由静止释放,使小钢球在竖直平面内摆动,记录钢球摆动过程中拉力传感器示数的最大值和最小值。改变小钢球的初始释放位置,重复上述过程。根据测量数据在直角坐标系中绘制的图像是一条直线,如图乙所示。
(1)若小钢球摆动过程中机械能守恒。则图乙中直线斜率的理论值为_______
(2)由图乙得:直线的斜率为______,小钢球的重力为_______N。(结果均保留2位有效数字)
(3)该实验系统误差的主要来源是______(单选,填正确答案标号)。
A.小钢球摆动角度偏大
B.小钢球初始释放位置不同
C.小钢球摆动过程中有空气阻力

2022-06-27更新 | 9889次组卷 | 29卷引用:专题15 力学实验-2022年高考真题汇编(浙江、全国甲、全国乙、山东、湖南、广东、河北、湖北、辽宁)
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5 . 一学生小组利用给定的器材验证机械能守恒定律,步骤如下:
(1)分别测量给定的两物块的质量,质量大的为物块1,其质量记为;质量小的为物块2,其质量记为
(2)按图(a)所示组装器材:物块1、2由跨过轻质定滑轮的细绳连接:物块2下端与打点计时器纸带相连,初始时,托住物块1,两物块保持静止,且纸带竖直绷紧,打点计时器所用的交流电源频率为,相邻两次打点的时间间隔记为

(3)接通打点计时器的电源,释放物块1,两物块开始运动,打出的纸带中的一段经整理后如图(b)所示,每两个相邻的点之间还有4个打出的点未画出,将相邻点的间距依次记为,测量并记下它们的大小;
(4)利用上述表示各物理量的符号和重力加速度的大小g完成下列填空:在打出图(b)中B点时,物块的运动速度大小为______;从打出B点到打出E点,系统动能增加量为______,系统的重力势减少量为______
(5)该小组的实测数据为,取,则______J,______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2位有效数字)
(6)写出一条本实验产生实验误差的原因:_______
2023-02-24更新 | 3085次组卷 | 9卷引用:试卷分析解读-2023届安徽省、云南省、吉林省、黑龙江省高三下学期2月适应性测试理科综合试题物理部分
6 . 为了验证物体沿光滑斜面下滑的过程中机械能守恒,某学习小组用如图所示的气垫导轨装置(包括导轨、气源、光电门、滑块、遮光条、数字毫秒计)进行实验。此外可使用的实验器材还有:天平、游标卡尺、刻度尺。

(1)某同学设计了如下的实验步骤,其中不必要的步骤是___________
①在导轨上选择两个适当的位置A、B安装光电门Ⅰ、Ⅱ,并连接数字毫秒计;
②用天平测量滑块和遮光条的总质量m
③用游标卡尺测量遮光条的宽度d
④通过导轨上的标尺测出A、B之间的距离l
⑤调整好气垫导轨的倾斜状态;
⑥将滑块从光电门Ⅰ左侧某处,由静止开始释放,从数字毫秒计读出滑块通过光电门Ⅰ、Ⅱ的时间
⑦用刻度尺分别测量A、B点到水平桌面的高度
⑧改变气垫导轨倾斜程度,重复步骤⑤⑥⑦,完成多次测量。
(2)用游标卡尺测量遮光条的宽度d时,游标卡尺的示数如图所示,则___________;某次实验中,测得,则滑块通过光电门Ⅰ的瞬时速度___________(保留3位有效数字);

(3)在误差允许范围内,若___________(用上述必要的实验步骤直接测量的物理量符号表示,已知重力加速度为g),则认为滑块下滑过程中机械能守恒;
(4)写出两点产生误差的主要原因:___________
2021-10-29更新 | 6865次组卷 | 28卷引用:2022届高考物理专题复习小卷——力学实验
20-21高一下·吉林白城·阶段练习
7 . 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。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,已知电源频率为50Hz,m1=50g、m2=150g,g取10m/s2,则:

(1)在纸带上打下计数点5时的速度v=______m/s;
(2)在打点0~5过程中系统动能的增加量ΔEk=___J,系统势能的减少量ΔEp=___J。(第(2)问结果均保留三位有效数字)
2023-05-11更新 | 2216次组卷 | 18卷引用:第八章 课时32 实验:验证机械能守恒定律+夯实基础 人教版(2019)必修第二册分层作业
8 . 某同学利用如图甲所示的气垫导轨装置验证机械能守恒定律。

实验步骤如下:
(1)先测出弹簧原长,由图乙中刻度尺和弹簧测力计的示数,可知弹簧的劲度系数k=______N/m;
(2)将两个宽度均为d的挡光片固定在两个滑块ab上,测出两滑块(含挡光片)的质量分别为
(3)调节气垫导轨水平,ab中间通过细线锁定压缩的弹簧(弹簧与两滑块不拴接),测出此时弹簧的长度为L,在ab外侧一定距离处分别固定有光电门A、B。现烧断细线,测得滑块a经过光电门A的时间为,滑块b经过光电门B的时间为,已知弹簧恢复原长时两滑块尚未运动到光电门处,弹簧的弹性势能x为弹簧的形变量),则只需等式______成立,即可验证弹簧和两滑块组成的系统机械能守恒。(用题中所测物理量的符号表示)
2022-04-08更新 | 1834次组卷 | 5卷引用:专题17 力学实验-2020-2022全国卷三年高考物理真题分项汇编
9 . 某实验小组设计了如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律。绳和滑轮的质量忽略不计,轮与轴之间的摩擦忽略不计。

(1)实验时,该同学进行了如下操作:
①用天平分别测出物块A、B的质量4m0和3m0(A的质量含遮光片)。
②用游标卡尺测得遮光条的宽度d如图乙所示,则遮光条的宽度d=____________cm。
③将重物A,B用轻绳按图甲所示连接,跨放在轻质定滑轮上,一同学用手托住重物B,另一同学测量出挡光片中心到光电门中心的竖直距离h,之后释放重物B使其由静止开始下落。测得遮光片经过光电门的时间为∆t,则此时重物B速度vB=___________(用d、∆t表示)。
(2)要验证系统(重物A,B)的机械能守恒,应满足的关系式为:___________(用重力加速度g、∆tdh表示)。
2024-03-14更新 | 1541次组卷 | 6卷引用:倒计时5天 力学实验 物理(四) -2024年高考考前20天终极冲刺攻略
21-22高三下·江苏扬州·阶段练习
10 . 某同学设计出如图1所示的实验装置来验证机械能守恒定律。让小球自由下落,下落过程中小球的球心经过光电门1和光电门2,光电计时器记录下小球通过光电门的时间,已知当地的重力加速度为g
(1)该同学先用螺旋测微器测出小球的直径如图2所示,则其直径d=___________mm。
(2)为了验证机械能守恒定律,该实验还需要测量下列哪些物理量______(填选项序号)。
A.小球的质量m
B.光电门1和光电门2之间的距离h
C.小球从光电门1到光电门2下落的时间t

(3)小球通过光电门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位置不变,上下调节光电门2,多次实验记录多组数据,作出h变化的图像如图3所示,如果不考虑空气阻力,若该图线的斜率_______,就可以验证小球下落过程中机械能守恒。
(5)考虑到实际存在空气阻力,设小球在下落过程中平均阻力大小为f,根据实际数据绘出的h变化的图像的斜率为,则实验过程中所受的平均阻力f与小球重力的比值_______(用k表示)。
2022-04-18更新 | 1820次组卷 | 6卷引用:专题06 机械能守恒定律【测】——2023年高考物理一轮复习讲练测(新教材新高考通用)
共计 平均难度:一般