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 703 道试题
2024·内蒙古呼和浩特·二模
1 . 某同学采用如图甲所示装置验证物块A与物块B(带有遮光条)组成的系统机械能守恒。图中光电门安装在铁架台上且位置可调,滑轮质量不计,细线与滑轮之间的摩擦可以忽略不计,细线始终伸直。,遮光条质量不计,遮光条通过光电门的平均速度看作滑块通过光电门的瞬时速度,实验时将物块B由静止释放。

(1)用螺旋测微器测出遮光条宽度d如图乙所示,则____
(2)某次实验中,测得,则此时A的速度为____(保留2位有效数字)。
(3)改变光电门与物块B之间的高度h,重复实验,测得各次遮光条的挡光时间t,以h为横轴、为纵轴建立平面直角坐标系,在坐标系中作出图像,如图丙所示,该图像的斜率为k,在实验误差允许范围内,若____(用含gd字母的表达式表示),则验证了机械能守恒定律。
昨日更新 | 246次组卷 | 3卷引用:压轴题12 力学实验-2024年高考物理压轴题专项训练(新高考通用)
2 . 两组同学做“验证机械能守恒定律”实验
(1) A组同学采用如图甲所示的实验装置。

   

①对于该实验,下列操作对减小实验误差有利的是________
A. 重物选用质量和密度较大的金属锤
B. 打点计时器的两限位孔在同一竖直面内上下对正
C. 精确测量出重物的质量
D. 可以利用公式求解瞬时速度
②在一次实验中,质量为m的重物自由下落,在纸带上打出一系列的点,如图乙所示。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。已知纸带相邻两个点之间的时间间隔为Δt,从打下O点到打下B点的过程中,重物的动能增加量ΔEk________

   

③绝大多数学生的实验结果显示,重力势能的减少量略大于动能的增加量,该误差________
A. 属于偶然误差,可以通过多次测量取平均值的方法来减小
B. 属于系统误差,可以通过多次测量取平均值的方法来减小
C. 属于偶然误差,可以通过减小空气阻力和摩擦阻力来减小
D. 属于系统误差,可以通过减小空气阻力和摩擦阻力来减小
(2) B组同学采用如图丙所示的实验装置。实验前,将气垫导轨调至水平,用天平称出托盘和砝码的总质量为m,滑块和挡光条的总质量为M,测出挡光条的宽度为d,并将滑块移到图示位置,测出挡光条到光电门的距离为l。释放滑块,读出挡光条通过光电门的挡光时间为t.多次改变光电门的位置,每次均令滑块自同一点开始滑动,测量相应的lt值。

   

①为验证机械能守恒定律,物理量应满足的关系式为______________________
②若的图像是一条过原点的直线,则能否证明机械能守恒?为什么?___________
2024-05-03更新 | 200次组卷 | 1卷引用:FHgkyldyjwl06
2024·陕西·二模
3 . 某实验小组采用如图甲所示的实验装置,用自由落体法验证机械能守恒。

(1)如图甲所示的装置外,在下列器材中,还必须使用的器材有______。
A.天平(含砝码)B.交流电源C.秒表D.刻度尺

(2)下列物理量中,需用工具直接测量的是______,通过计算间接测量的是______
A.重物下落的高度
B.重物下落的瞬时速度
C.重物的质量
(3)安装好实验装置,正确进行实验操作。从打出的纸带中选出符合要求的纸带,如图乙所示,O点是打下的第一个点,在纸带上选取多个连续打出的点,测量出各计时点到第一个点的距离h,算出各计时点对应的速度v,然后以为纵轴、h为横轴作出图像,请在图丙中合适的位置作出该图像________

2024-04-11更新 | 177次组卷 | 2卷引用:压轴题12 力学实验-2024年高考物理压轴题专项训练(新高考通用)
23-24高一上·浙江杭州·期末
4 . 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,如果两者在实验误差允许的范围内相等,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v=来求解瞬时速度
E.打点计时器安装应使限位孔保持竖直
F.释放重物前应手提纸带上端并使重物远离计时器

(2)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O点是重物下落的起始点,选取纸带上连续的点ABCDEF作为计时点,并测出各计时点到O点的距离依次为27.94cm、32.78cm、38.02cm、43.65cm、49.66cm、56.07cm。已知打点计时器所用的电源是50Hz的交流电,重物的质量为0.5kg,则从计时器打下点O到打下点D的过程中,重物减少的重力势能=___________J;重物增加的动能=___________J,造成两者不等的系统误差可能是___________重力加速度g取9.8m/s2,计算结果保留三位有效数字)
2024-03-03更新 | 390次组卷 | 3卷引用:2019人教版必修第二册 第8章机械能守恒定律5 实验:验证机械能守恒定律 热搜题
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23-24高三上·天津蓟州·期末
5 . 某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。将气垫导轨固定在水平桌面上,调节旋钮使其水平,在气垫导轨的左端固定一光滑的定滑轮,在B处固定一光电门,测出滑块及遮光条的总质量为m,将质量为M的钩码通过细线与滑块连接。打开气源,滑块从A处由静止释放,宽度为d的遮光条经过光电门B时挡光时间为t,A、B之间的距离为l,实验中钩码始终未与地面接触,重力加速度为g

①滑块由A点运动到B点的过程中,系统重力势能减少量________,系统动能增加量________(均用题中所给字母表示)。
②若实验结果发现按上述公式计算总是大于,可能的原因是________
A.存在空气阻力
B.测出滑块右端与光电门B之间的距离作为l
C.测出滑块左端与光电门B之间的距离作为l
2024-02-23更新 | 194次组卷 | 3卷引用:必修二 第八章 课时11 实验:验证机械能守恒定律 巩固提升
6 . 某实验小组在验证机械能守恒定律中,设计了如图所示的实验装置,由倾角为的平滑导轨、小车(带遮光条)和光电门组成。

(1)在轨道上安装两个光电门,从刻度尺中测算出光电门间的距离_____cm,用游标卡尺测量出遮光条的宽度为d
(2)小车从轨道某固定位置释放,记录小车经过光电门1的遮光时间为,经过光电门2的遮光时间为,则小车经过光电门1的速度为_____(用题目中的符号表示)。若满足关系式:______(用字母dLg表示)即可验证机械能守恒。
2024-02-23更新 | 290次组卷 | 3卷引用:必修二 第八章 课时11 实验:验证机械能守恒定律 巩固提升

7 . 实验小组的同学用以下器材验证平抛运动过程中机械能守恒:二维运动传感器、平抛轨道、计算机、数据线、铁架台、重锤线。

如图甲所示,二维运动传感器是由小球和接收器组成。接收器每隔0.02s采集一次小球发射出的定位信号,并将数据发送给计算机进行处理。


(1)调节平抛轨道,使轨道末端____________

(2)将小球从轨道的某高度处由静止释放。计算机接收到的数据如下表所示,并根据数据自动绘出了小球运动的点迹如图乙所示。

点迹ABCDEFG
x(cm)6.609.0011.4013.8016.2018.6021.00
y(cm)0.671.893.505.507.8910.6713.84

(3)分析实验数据可知,小球水平方向的分运动是__________运动,选取图中B点到F点为研究过程,小球运动到这两点时竖直方向分速度的大小分别为,其中______(结果保留2位有效数字),将数据带入等式__________________(用BF间高度差、重力加速度g表示)。在误差允许范围内等式成立,即可验证平抛运动过程中机械能守恒。

2024-02-23更新 | 181次组卷 | 3卷引用:必修二 第八章 课时11 实验:验证机械能守恒定律 巩固提升
23-24高一下·贵州安顺·阶段练习
8 . 如图是利用重物自由下落验证机械能守恒定律的实验装置。

(1)该实验中没有必要进行的操作是_____________
A.用天平测出重物的质量            B.用秒表测出重物下落的时间
C.先接通电源再释放纸带            D.用纸带记录测量出重物下落的高度
(2)该实验所用打点计时器的电源频率为50Hz,如图所示:ABC为纸带中选取的三个计数点,每相邻两个计数点之间还有4个点未画出,则每两个相邻计数点之间的时间间隔T=_______s,可计算出打点计时器在打下计数点B时物体的下落速度为=_______m/s(本空保留三位有效数字),进而可以表示出对应动能。
2024-02-23更新 | 134次组卷 | 2卷引用:必修二 第八章 课时11 实验:验证机械能守恒定律 夯实基础
23-24高二上·湖北恩施·期末
9 . 利用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验。

(1)为验证机械能是否守恒,需要比较重物下落过程中任意两点间的_______
A.速度变化量与高度变化量
B.速度变化量与势能变化量
C.动能变化量与势能变化量
(2)实验中,先接通电源,再释放重物,得到如图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点,测得它们到起始点的距离分别为。已知当地重力加速度为,打点计时器打点的周期为,设重物的质量为,从打点到打点的过程中,重物的重力势能变化量_______,动能变化量_______

(3)请提出一条减小实验误差的方法______________
2024-02-23更新 | 125次组卷 | 2卷引用:必修二 第八章 课时11 实验:验证机械能守恒定律 夯实基础
10 . 如图放置实验器材,连接遮光片小车与托盘砝码的绳子与桌面平行,遮光片与小车位于气垫导轨上,这里没有画出(视为无摩擦力),重力加速度为g。接通电源,释放托盘与砝码,并测得:

a.遮光片长度d
b.遮光片小车到光电门长度l
c.遮光片小车通过光电门时间
d.托盘与砝码质量,小车与遮光片质量
(1)小车通过光电门时的速度为________
(2)从释放到小车经过光电门,这一过程中,系统重力势能减少量为____,动能增加量为_____
(3)改变l,做多组实验,作出如图以l为横坐标,以为纵坐标的图像。若机械能守恒成立,则图像斜率为________

2024-02-19更新 | 263次组卷 | 3卷引用:2024步步高大二轮 专题强化练 专题七 第16练 力学实验
共计 平均难度:一般