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 36 道试题
1 . 实验小组的同学做“验证机械能守恒定律”的实验。量角器中心点和细线的一个端点重合,并且固定好;细线另一端系一个小球,当小球静止不动时,量角器的零刻度线与细线重合,在小球所在位置安装一个光电门,小球的直径可视为挡光宽度,光电门的中心恰好与小球静止时球心的位置重合。实验装置示意图如图所示。

(1)为减小实验误差,小球应选___________(填字母序号);
A.直径约的均匀钢球          B.直径约的均匀木球
(2)正确选择小球后,测出小球的直径为,若小球通过光电门的时间为,则小球通过光电门的速度大小为___________
(3)若测得点与小球之间细线的长为,初始位置细线与竖直方向的夹角为,小球的质量为,当地的重力加速度为,则小球从释放点运动到最低点时重力势能的减少量为___________;(用表示)
(4)通过改变小球由静止释放时细线与竖直方向的夹角,测出对应情况下小球通过光电门的时间,为了直观地判断机械能是否守恒,应作___________图像。(填字母序号)
A.       B.       C.       D.
2 . 用图示装置验证机械能守恒定律。实验前调整光电门位置使直径为d的小球下落过程中球心通过光电门中的激光束。实验中通过断开电磁铁开关使小球从A点下落,经过B点处的光电门,记录挡光时间,测出小球在AB间下落的距离h。竖直移动光电门,改变光电门的高度,重复上述步骤,测得多组h及相应的,已知当地重力加速度为g
   
(1)小球通过光电门速度的表达式为______
(2)根据测量数据可描绘______(选填“”、“”、“”、“”)图象来验证机械能是否守恒。若图象是过原点的倾斜直线,且直线斜率______,可验证下落物体的机械能守恒。
(3)不更换小球,请你提出一种减小实验误差的方法:______
2023-09-18更新 | 116次组卷 | 1卷引用:广西南宁市第二中学2023-2024学年高二上学期入学考试物理试题
3 . 蓬溪中学实验小组在物理实验室进行“验证机械能守恒定律”的实验,他们进行如下操作:
①用天平测出小球的质量为
②用游标卡尺测出小球的直径为
③用刻度尺测出小球球心到光电门的距离为
④电磁铁先通电,让小球吸在其下端;
⑤电磁铁断电时,小球自由下落;
⑥在小球通过光电门时,计时装置记下小球通过光电门所用的时间为,由此可算出小球通过光电门的速度。
(1)由以上测量数据可计算得出小球重力势能的减少量______,小球动能的变化量______。(,计算结果均保留三位有效数字)
(2)从实验结果中发现大于,试分析可能的原因:______
2023-09-08更新 | 25次组卷 | 1卷引用:四川省遂宁市蓬溪中学校2023-2024学年高二上学期开学考试物理试题
4 . 如图1所示,是利用自由落体运动装置进行“验证机械能守恒定律”的实验。所用的打点计时器连接50Hz的交流电。

(1)关于本实验说法正确的是( )
A.选用较小密度材料制成的重锤
B.实验需要用天平测量物体的质量
C.将纸带沿竖直方向穿过限位孔
D.可以用计算瞬时速度
(2)甲同学按照正确的实验步骤操作后,选出一条纸带如图2所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点,ABC为三个计数点,用刻度尺测得,在计数点ABBC之间还各有一个点。已知重物质量为1.0kg,,则OB段对应的重物重力势能的减少量=______J,重物的动能增加量=______J。(结果均保留三位小数)
(3)乙同学想利用该实验装置测定当地的重力加速度。他打出了一条纸带后,利用纸带测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h,算出了各计数点对应的速度v,以h为横轴,以为纵轴画出了如图3所示的图线。由于图线没有过原点,他又检查了几遍,发现测量和计算都没有出现问题,其错误操作可能是______
2023-09-04更新 | 55次组卷 | 1卷引用:重庆市2023-2024学年高二上学期入学考试模拟物理试题
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5 . 如图为“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图。
   
(1)某同学按照正确操作选的纸带如图2所示,其中O是起始点,ABC是打点计时器连续打下的3个点,打点频率为50Hz,该同学用毫米刻度尺测量OABC各点的距离,并记录在图中(单位:),重锤的质量为,重力加速度。根据以上数据当打点计时器打到B点时,重物重力势能的减少量为____________J,动能的增加量为_______J。要求计算结果均保留三位有效数字,重物重力势能的减少量大于动能的增加量的原因是__________
(2)通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据,提高实验的准确程度.从纸带上选取多个点,测量从起始点O到其余各点的下落高度h,并计算各点速度的平方,然后以为纵轴,以下落高度h为横轴,根据实验数据作出图线.若在实验误差允许的范围内,图线是一条过原点的直线,验证了机械能守恒定律,则图线斜率表示的物理量是________
(3)在实验过程中,以下说法正确的是______
A.实验中摩擦不可避免,纸带越短克服摩擦做功越小,因此,实验选取纸带越短越好
B.实验中用天平称出重物的质量是必不可少的步骤
C.测出重物下落时间t,通过计算出瞬时速度
D.若纸带前面几点较为密集且不清楚,可以舍去前面比较密集的点,合理选取一段打点比较清晰的纸带,同样可以验证
2023-08-27更新 | 93次组卷 | 1卷引用:吉林省长春外国语学校2023-2024学年高二上学期开学考试物理试题
6 . 某实验小组做“验证机械能守恒定律”的实验装置如图所示,图中A为铁架台,B、C是用细线连接的两个物块,D为固定在物块C上的细遮光条(质量可忽略不计),E为固定在铁架台上的轻质定滑轮,F为光电门,实验步骤如下:
   
①用游标卡尺测得遮光条的宽度为d,用天平分别称出物块B、C的质量分别为,用跨过定滑轮的细线连接物块B和C;
②在铁架台上标记一位置O,并测得该位置与光电门之间的高度差h
③将物块C从位置O由静止释放,C加速下降,B加速上升;
④记录遮光条D通过光电门的时间t
依据以上步骤,回答以下问题:
(1)实验器材中,遮光条的宽度应该选择较______(选填“宽”或“窄”)的;该实验的研究对象是______(选填“B”“C”或“B、C组成的系统”);
(2)从物块C由静止释放到其经过光电门的过程中,研究对象的动能增加量_______,研究对象的重力势能减少量______;在误差范围内,若上述物理量相等,则证明机械能守恒。(均用实验中测量的物理量符号表示,重力加速度为g
7 . 某学校的物理兴趣实验小组在探究机械能守恒定律时,进行了如下的操作:
   
A.按照图中所示的装置,组装实验器材
B.将连着重物的纸带穿过限位孔,用手提住,让重物尽量靠近打点计时器
C.先接通电源,后松开纸带,开始打点。并如此重复多次,以得到几条打点纸带
D.从打下的纸带中挑选一条点迹清晰的纸带,记下起始点O,在距离O点较远处连续选择几个计数点(或计时点)
E.测出各点到O点的距离,即得到重物下落的高度,并计算出各点的速度值
F.计算出进行比较,得出实验结论(已知低压交流电源的频率为50Hz,重力加速度为,根据以上操作回答下列问题:
   
(1)图乙中的O点为第一个点迹清晰的计时点,在纸带上选取几个连续打出的点,图中的数据分别为ABCO点的距离,如果选取点B进行分析,则重物的重力势能减少了______J,动能增加了______J。(重物的质量m为1kg,结果保留两位有效数字)
(2)重物动能的增加量______(“略大于”或“略小于”)重力势能的减少量,出现该现象的原因是______
8 . 实验“用数字化(DIS)验证机械能守恒定律”的装置如图所示。一轻质细绳一端系小钢球,另一端固定于O点,O点到球心距离为L。将小球拉到A点静止释放,依次经过ABCD,在BC位置安装的速度传感器,可测出通过BC位置时小球的速率分别为B位置时细绳与竖直方向偏角为C位置时细绳与竖直方向偏角为,在O点正下方固定一定位挡片,细绳与定位挡片接触时不损失能量,已知重力加速度为g
   
回答下列问题:
(1)安装定位挡片,是为定性验证机械能守恒。定位挡片的作用是______。(只有一个选项正确)
A.观察细绳受到阻挡后,小球能否摆到另一侧接近释放时的高度
B.观察细绳受到阻挡前后,小球在两侧运动用时是否相同
C.调整定位挡片位置,使小球摆到右侧的最大高度不同
D.调整定位挡片位置,保证小球每次从同一高度释放
(2)要验证小球从BC机械能守恒,所测物理量应满足关系式______(用gL表达)。
(3)若已经测得ABC各点相对D点的高度,要验证小球从BC机械能守恒,则在L等五个物理量中,不需要测量的物理量有______
9 . 某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律,频闪仪每隔0.05s闪光一次,如图所标数据为实际距离,该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表。(当地重力加速度取9.8m/s2,小球质量m=0.2kg,结果保留3位有效数字)
时刻t2t3t4t5
速度/(m· s-14.994.483.98

(1)由频闪照片上的数据计算时刻小球的速度=______m/s;
(2)从时间内,重力势能增量=______J,动能减少量=______ J;
(3)在误差允许范围内,若近似相等,即可验证了机械能守恒定律。由上述计算得______(选填“>”、“<”或“=”),造成这种结果的主要原因是______
2023-04-30更新 | 805次组卷 | 40卷引用:云南省昆明市官渡区第一中学2019-2020学年高一下学期开学考试物理试题
10 . 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:2015届江苏省扬州中学高三3月期初考试物理卷
共计 平均难度:一般