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 109 道试题
1 . 在验证机械能守恒定律的实验中,质量m = 1kg的重物自由下落,在纸带上打出了一系列的点,如图所示,相邻记数点间的时间间隔为0.02s,长度单位是cm,g取9.8m/s2。求:
      
(1)打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB = ___________(保留两位有效数字)。
(2)从起点O到打下记数点B的过程中,物体重力势能减小量Ep= ___________,动能的增加量Ek= _________(保留两位有效数字)。
(3)即使在实验操作规范、数据测量及数据处理很准确的前提下,该实验求得的Ep也一定略大于Ek,这是实验存在系统误差的必然结果,试分析该系统误差产生的主要原因(     )
A.重物下落的实际距离大于测量值
B.重物质量选用得大了,造成的误差
C.重物在下落的过程中,由于摩擦生热造成的误差
D.先释放纸带后接通计时器造成的误差
(4)某同学利用自己在做该实验时打出的纸带,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v2为纵轴画出了如图的图线。则图线未过原点O的原因是___________,图线的斜率近似等于___________

A.19.6m/s2       B.9.80m/s2       C.4.90m/s2

   

2 . 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 | 799次组卷 | 40卷引用:北京市延庆区2019-2020学年高一下学期期末物理试题
3 . 在“验证机械能守恒定律”的实验中,某同学按照正确的操作选的纸带如图所示,其中是起始点,ABC是打点计时器连续打下的个点。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:)。

(1)读出纸带上OC计数点之间的距离h3=______cm;
(2)由于重锤下落时要克服阻力做功,所以该实验的重力势能的减少量总是______(选填“大于”或“小于”或“等于”)动能增量;
(3)如果以为纵轴,以为横轴,则图线的斜率等于______(用文字描述)。
2022-08-03更新 | 121次组卷 | 1卷引用:2020届北京市第五中学高三上学期期中物理试题
4 . 利用如图1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.动能变化量与势能变化量
B.速度变化量和势能变化量
C.速度变化量和高度变化量
②除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外,在下列器材中,还必须使用的两种器材是________
A.交流电源  B.秒表  C.天平(含砝码)  D.刻度尺
③实验中,先接通电源,再释放重物,得到图2所示的一条纸带.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。已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T,设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中,重物的重力势能变化量________,动能变化量________
④大多数学生的实验结果显示,重力势能的减少量大于动能的增加量,原因是:_______
A.利用公式计算重物速度
B.利用公式计算重物速度
C.存在空气阻力和摩擦力阻力的影响
D.没有采用多次试验算平均值的方法
2022-07-09更新 | 137次组卷 | 44卷引用:北京四中2017-2018学年下学期高一年级期中考试物理试卷(选考)
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5 . 某同学利用如图装置来研究机械能守恒问题,设计了如下实验。A、B是质量均为m的小物块,C是质量为M的重物,A、B间由轻弹簧相连,A、C间由轻绳相连。在物块B下放置一压力传感器,重物C下放置一速度传感器,压力传感器与速度传感器相连。当压力传感器示数为零时,就触发速度传感器测定此时重物C的速度。整个实验中弹簧均处于弹性限度内,重力加速度为g。实验操作如下:
(1)开始时,系统在外力作用下保持静止,细绳拉直但张力为零。现释放C,使其向下运动,当压力传感器示数为零时,触发速度传感器测出C的速度为v
(2)在实验中保持A,B质量不变,改变C的质量M,多次重复第(1)步。
①该实验中,Mm大小关系必需满足M ___________ m(选填“小于”、“等于”或“大于”)
②为便于研究速度v与质量M的关系,每次测重物的速度时,其已下降的高度应 ___________(选填“相同”或“不同”)
③根据所测数据,为得到线性关系图线,应作出 ___________(选填“v2M”、“v2”或“v2”)图线。
④根据③问的图线知,图线在纵轴上截距为b,则弹簧的劲度系数为 ___________(用题给的已知量表示)。
2022-01-29更新 | 1259次组卷 | 39卷引用:北大附中高三4月模拟仿真预测物理试题(四)
6 . 在验证机械能守恒定律的实验中,一个质量 m=1 kg的重锤自由下落,在纸带上打出了一系列的点,如图所示,相邻计数点时间间隔为0.02 s,长度单位是cm,g取9.8 m/s2.(结果保留3位有效数字) 则:

①打点计时器打下计数点B时,重锤的速度vB=___________m/s;
②从点O到打下计数点B的过程中,重锤重力势能的减少量ΔEp=________J,动能的增加量ΔEk=_____ J;
7 . 用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源,输出电压为6 V的交流电和直流电两种。重锤从高处由静止开始落下,重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律,已知重力加速度为g

(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到电源的直流输出端上;
C.用天平测量出重锤的质量;
D.先释放悬挂纸带的夹子,然后接通电源开关打出一条纸带;
E.测量打出的纸带上某些点之间的距离;
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能在误差范围内是否等于增加的动能。
其中没有必要或操作不恰当的步骤是___________(填写选项对应的字母)。
(2)如图所示是实验中得到一条纸带,将起始点记为O,并在离O点较远的任意点依次选取6个连续的点,分别记为ABCDEF,量出AF各点与O点的距离分别为h1h2h3h4h5h6,使用交流电的周期为T,设重锤质量为m,则在打E点时重锤的动能为___________,在打O点和E点这段时间内的重力势能的减少量为___________

(3)在本实验中发现,重锤减少的重力势能总是___________(填“大于”或“小于”)重锤增加的动能,主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用,若阻力恒定,重锤质量为m,为了测定阻力大小,可算出(2)问中纸带各点对应的速度,分别记为v1v6 并作图象,如图所示,直线斜率为k,则可测出阻力大小为___________
2021-12-14更新 | 553次组卷 | 19卷引用:北京师范大学良乡附属中学2018届高三10月月考物理试题
8 . 利用图所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验。实验中,让重锤拖着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,要验证机械能是否守恒,需要比较的是重物在某两点间的动能变化与重力势能的变化是否相等。如图是某次实验得到的一条纸带,O点是重锤开始下落时打出的点,ABC是按打点先后顺序选取的三个计数点。通过测量得到OA间距离为OB间距离为OC间距离为,已知计数点AB间和BC间的时间间隔均为T,重锤质量为m,当地重力加速度为g。从重锤开始下落到打点计时器打下B点时,重锤重力势能的减小量为__________,动能的增加量为__________
2021-07-28更新 | 114次组卷 | 4卷引用:北京市昌平区2019-2020学年高一下学期期末物理试题
9 . 打点验证机械能守恒定律的实验装置如图所示。

(1)除图示器材外,下列器材中,必需的一组是__________(只有一个选项符合要求,填选项前的符号)
A.直流电源及导线、天平及砝码
B.直流电源及导线、刻度尺
C.交流电源()及导线、天平及砝码
D.交流电源()及导线、刻度尺图
(2)下图中的纸带是实验过程中打点计时器打出的一条纸带。打点计时器打下O点(中未标出)时,重锤开始下落,abc是打点计时器连续打下的3个点。刻度尺的刻线与O点对齐,abc三个点所对刻度如图所示。打点计时器在打出b点时锤下落的高度 = __________,下落的速度为vb = __________(计算结果保留3位效数字)。

(3)某同学用上述方法测出各计数点到O点的距离h,算出对应的速度平方,并作出图像,设当地重力加速度为g。下列说法正确的是__________。(填选项前的符号)
A.图像一定过原点
B.若图像是一条过原点的直线,则机械能一定守恒
C.若图像是一条过原点的直线,则斜率等于g
D.若图像是一条过原点的直线,则斜率略小于
2021-04-04更新 | 734次组卷 | 5卷引用:2021届北京市门头沟区高三下学期第一次模拟物理试题
10 . 某同学利用图甲装置验证机械能守恒定律,打出如图乙所示的纸带,已知打点计时器所用交流电源的频率为50 Hz。

(1)下列关于该实验的说法正确的是___________
A.纸带必须尽量保持在竖直方向以减小摩擦阻力作用
B.为了验证机械能守恒,必须选择纸带上打出的第一个点作为起点
C.将电磁打点计时器改成电火花计时器可以减少纸带和打点计时器间的摩擦
D.选择较轻的物体作为重物实验效果更好
(2)图乙为实验中打出的一条纸带,打下C点时重物的速度为___________m/s。(结果保留3位有效数字)
(3)该同学用两个形状完全相同,但质量不同的重物PQ分别进行实验,测得几组数据,并作出v2­h图象,如图丙所示,由图象可判断P的质量___________Q的质量(选填“大于”或“小于”)。
2021-03-16更新 | 439次组卷 | 19卷引用:2020届山东省临沂市(二模)、枣庄市(三调)高三下学期临考演练考试物理试题
共计 平均难度:一般