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 37 道试题
1 . 图甲是验证m1m2m2>m1)组成的系统机械能守恒的实验装置图,图丙是验证单个重物机械能守恒定律的实验装置图。
      
(1)为减少阻力对实验的影响,下列操作可行的是________。(填入相应的字母)
A.图甲中,所用物体应选用密度大、体积小的重锤
B.图丙中,释放纸带前,手应提纸带上端并使纸带竖直
C.图丙中,重锤下落中手始终提住纸带上端,保持纸带竖直
D.两个实验安装打点计时器时都应使两限位孔在同一竖直线上
(2)利用图甲进行实验。将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。重复多次实验,选择一条较为满意的纸带,如图乙所示,舍弃前面密集的点,以O为起点,从A点开始选取纸带上连续点ABC测出OABC的距离分别为h1h2h3...,已知电源的频率为f。打点计时器打下计时点B时,瞬时速度vB=________,在打点计时 器打下计时点OB的过程中,系统重力势能的变化量大小为=_______,系统动能的变化量大小为=______,若它们近似相等,则可知系统的机械能守恒。(当地的重力加速度为g
(3)利用图示丙装置进行验证机械能守恒定律的实验时,需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h。某同学利用实验得到的纸带,设计了以下四种测量方案,其中只有一种正确,正确的是________。 (填人相应的字母)
A.用刻度尺测出物体下落的高度h,并测出下落时间t,通过计算出瞬时速度v
B.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
C.用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v
D.根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v,并通过计算出高度h
2 . 某实验小组利用如图甲所示的装置“验证机械能守恒定律”。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.测量遮光条宽度d
C.测出光电门AB之间的距离为L
D.释放滑块,读出遮光条通过光电门AB的挡光时间分别为
E.用天平称出托盘和砝码的总质量m
F.……
   
回答下列问题:
(1)实验时,接通气源后,在导轨上轻放滑块,轻推一下滑块,使其从轨道右端向左运动,发现滑块通过光电门A的时间小于通过光电门B的时间。为使导轨水平,可调节旋钮使轨道右端________(选填“升高”或“降低”)一些。
(2)用游标卡尺测量遮光条宽度d时,测量结果如图乙所示,则________mm。
(3)为验证机械能守恒定律,还需要测量________(写出物理量及字母)。
(4)若要符合机械能守恒定律的结论,应该满足的表达式为________________(用题干所给字母及第(3)问中测量的物理量表示)。
2023-08-08更新 | 363次组卷 | 3卷引用:安徽省淮北市树人中学2023-2024学年高三上学期开学检测物理试题
3 . 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 | 99次组卷 | 80卷引用:安徽省六校教育研究会2023-2024学年高三上学期入学素质测试物理试题
4 . 验证“机械能守恒定律”的方案有很多种,让重物做自由落体运动来验证“机械能守恒定律”就是实验室常用的一种方案。
(1)本实验中,除打点计时器(含纸带、复写纸)、重物、铁架台、导线及开关外,在下面的器材中,必须使用的还有________;(选填器材前的字母)
A.天平       B.刻度尺       C.直流电源
D.交流电源       E.秒表       F.弹簧测力计
(2)不同组学生在实验操作过程中出现如图的四种情况,其中操作正确的是________
A. B. C. D.
(3)用打点计时器打出一条纸带,截取其中一段如图所示,选取连续打出的点ABCDE为计数点,各计数点间距离已在图上标出,单位为cm。已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz,则打点计时器打C点时,重锤的速度大小为________m/s(结果保留3位有效数字);

(4)小华认为可通过测量重锤下落过程的加速度来验证机械能是否守恒,设O点到测量点的距离为hv为对应测量点的速度,他做出的关系图线如图所示,由图可得重物下落的加速度________(结果保留二位有效数字)。

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5 . 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:2016-2017学年安徽省六安一中高二上学期开学考物理试卷
6 . 为了验证机械能守恒定律,宇航员在环绕地球运行的航天器中设计了如图(甲)所示的实验,将一直尺沿竖直方向固定在铁架台上,在刻度尺上方一定高度处固定一光电门,一弹射装置能沿竖直向上的方向发射小球。实验时,先用游标卡尺测量出小球的直径d,然后用小球将弹簧压缩x,静止释放后测量出小球通过光电门时的遮光时间t,多次改变弹簧的压缩量,重复上述操作;已知小球的质量为m,弹簧的弹性势能为k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量。

(1)小球的直径如图(乙)中的游标卡尺的示数,则该小球的直径为______

(2)为了更加直观地进行实验的验证,该宇航员利用以上实验数据描绘了图像,其中纵轴用表示,横轴用表示______(填“”“”“t”或“”),如果该过程中系统的机械能守恒,则该图像的斜率为______(用题中所给物理量符号表示)。
2023-02-13更新 | 661次组卷 | 4卷引用:安徽省六校教育研究会2022-2023学年高三下学期入学素质测试理综物理试题
7 . 在“验证机械能守恒定律”的实验中,质量为m的重锤拖着一条纸带从静止开始下落,打点计时器在纸带上打出一系列清晰的点。把重锤开始下落时打出的点标为O,然后按先后顺序依次选取三个计数点ABC,如图所示。通过测量得到OA间距离为h1OB间距离为h2OC间距离为h3。已知相邻计数点间的时间间隔为T,当地重力加速度为g。从开始下落到打B点时,重锤减少的重力势能为_________,打B点时重锤的动能为_________
8 . 某同学做验证机械能守恒的实验,找到以下器材:弹簧秤、正方体铁块、长木板、细线、锋利的刀片、刻度尺,设计实验方案如下。
(1)为了测量铁块和长木板之间的动摩擦因数,如图1所示,先测出铁块的重力,弹簧秤的示数为,然后又用如图2所示的装置,弹簧秤水平固定,用外力把长木板向右水平拉出,弹簧秤的示数为,应该如何拉出长木板:___________(填“A”或“B”。A.必须匀速拉出,B.只要拉出不必匀速),铁块和长木板之间的动摩擦因数___________(用表示);


(2)把长木板固定在地面上,按图3安装装置,小铁块刚好接触木板,用刻度尺测出细线长度(如图4所示)___________m。


(3)把铁块和细线拉至水平并由静止释放,到最低点时细线刚好碰到锋利的刀片,细线被割断,小铁块在长木板上滑行距离后停在长木板上,已知铁块的边长是,如果等式___________(用题中的字母表示)成立,则铁块下摆过程中机械能守恒得以验证。
2022-09-06更新 | 68次组卷 | 1卷引用:安徽省皖豫名校联盟2022-2023学年高二(上)开学考试物理试题
9 . 某实验小组的同学利用如图甲所示的装置完成了“验证机械能守恒定律”的实验,将气垫导轨沿倾斜方向固定在水平桌面上,倾角为,将光电门固定在气垫导轨上,带有挡光条的滑块由光电门上方静止释放。

(1)实验时,该小组的同学利用刻度尺测量了挡光条的宽度,如图乙所示,该刻度尺的读数为______mm;


(2)已知挡光条的宽度为d,释放点到光电门的距离为L,滑块经过光电门的挡光时间为t,重力加速度为g,若滑块下滑过程中滑块的机械能守恒,则关系式______成立(用已知量表示);
(3)多次改变释放点到光电门的距离L,并记录每次滑块经过光电门时的挡光时间t,该小组的同学利用图像法验证了机械能守恒定律,坐标系以L为纵轴,为了便于验证,应以______(填“t”“”或“”)为横轴,若图线的斜率为k,重力加速度g______时滑块下滑过程中的机械能守恒。
10 . 在“验证机械能守恒定律”的实验中,现有的器材为:带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、重锤(带夹子)、天平、毫米刻度尺、50Hz交流电源。回答下列问题:
(1)用打点计时器打出一条纸带,前后要连续进行一系列的操作,下列各步骤的先后顺序合理的是________
A.释放纸带            
B.接通电源
C.取下纸带          
D.切断电源
(2)如图所示,释放纸带前的瞬间,重锤和手的位置合理的是________(选填“甲”“乙”“丙”或“丁”);

(3)某同学用正确的方法获得了一条纸带,并以起点为计数点O,后隔一段距离,取连续点为计数点ABCDEF,如图所示。已知重锤的质量为0.5 kg,则电磁打点计时器打下E点时,重锤减少的重力势能ΔEp________J,重锤增加的动能ΔEk________J(取重力加速度g=9.8 m/s2,计算结果均保留两位有效数字),重锤增加的动能ΔEk与减少的重力势能ΔEp的大小关系为ΔEk________ΔEp(选填“大于”“小于”或“等于”)。
共计 平均难度:一般