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 270 道试题
1 . 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 | 95次组卷 | 80卷引用:江苏省南京市金陵中学2019-2020学年高二上学期第一次月考物理试题
2 . 小刚同学用如图所示的实验装置验证“机械能守恒定律”,他进行如下操作:
①用天平测出小球的质量为0.50 kg
   
②用游标卡尺测出小球的直径为10.0 mm
③用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离为82.05 cm
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2.50×10-3 s,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出小球下落到光电门处时重力势能的减少量ΔEp=________J,小球动能的变化量ΔEk=________J。(g取9.8 m/s2,结果均保留三位有效数字)
(2)从实验结果中发现ΔEp______(选填“稍大于”“稍小于”或“等于”)ΔEk,试分析可能的原因:____________
3 . 某实验小组用落体法 “科学验证: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,如果两者相等或近似相等,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.可以利用公式来求解瞬时速度
(2)如图乙是该实验小组得到的一条点迹清晰的纸带,纸带上的O点是起始点,选取纸带上连续的点ABCDEF作为计数点,并测出各计数点到O点的距离依次为27.94 cm、32.78 cm、38.02 cm、43.65 cm、49.66 cm、56.07 cm。已知打点计时器所用的电源是50 Hz的交流电,重物的质量为0.5 kg,则从计时器打下点O到打下点D的过程中,重物减小的重力势能________ J;重物增加的动能________ J,两者不完全相等的原因可能是________________________。(重力加速度g取9.8 m/s2,计算结果保留三位有效数字)
(3)实验小组的同学又正确计算出图乙中打下计数点ABCDEF各点的瞬时速度v,以各计数点到A点的距离为横轴,为纵轴作出图像,如图丙所示,根据作出的图线,能粗略验证自由下落的物体机械能守恒的依据是___________________________________
2023-06-11更新 | 566次组卷 | 22卷引用:江苏省南通市西亭高级中学2019-2020学年高一下学期期中测试物理试题
4 . 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:2015届江苏省徐州市高三上学期期中考试物理试卷
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10-11高三下·江苏扬州·阶段练习
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:2011届江苏省扬州中学高三下学期开学练习物理试卷
20-21高一·全国·课时练习
名校
6 . 用自由落体法“验证机械能守恒定律”,就是看是否等于n为计数点的编号0、1、2…n)。下列说法中正确的是(  )
A.打点计时器打第一个点0时,重物的速度为零
B.是计数点n到点1的距离
C.必须测量重物的质量
D.可以用计算,其中T为打点周期)
2022-12-25更新 | 143次组卷 | 8卷引用:2019人教版必修第二册 第八章 第5节 实验:验证机械能守恒定律 基础训练
7 . 利用气垫导轨“验证机械能守恒定律”,实验装置如图甲所示,水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨,导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块,其总质量为M,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连;遮光片两条长边与导轨垂直,导轨上B点有一光电门,可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t,用d表示A点到光电门B处的距离,b表示遮光片的宽度,将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度v,实验时滑块在A处由静止开始运动。

(1)某次实验测得倾角,重力加速度用g表示,滑块从A处到达B处时,mM组成的系统动能增加量可表示为________________,系统的重力势能减少量可表示为________,在误差允许的范围内,若,则可认为系统的机械能守恒。(用题中所给字母表示)
(2)按上述实验方法,某同学改变AB间的距离,得到滑块到B点时对应的速度,作出图像如图乙所示,并测得,则重力加速度________m/s2
2022-08-05更新 | 2287次组卷 | 68卷引用:2015届广西桂林第十八中学高三全真模拟物理卷
8 . 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 | 139次组卷 | 44卷引用:江苏省泰州中学2017-2018学年高一下学期第二次质量检测(5月)物理试题
9 . 某同学利用自由下落的重物进行“验证机械能守恒定律"的实验。其装置如图1所示。

(1)实验装置中一处明显的错误是___________
(2)下列做法中正确的一项是___________ (填选项前字母):
A.体积相同的重物,选质量较大的
B.实验中先松开纸带,再接通电源
C.计算重物动能增加量时,速度用公式v=计算
D.计算重物动能增加量时,速度用公式v=gt计算
(3)该同学按正确操作选出的纸带如图2所示,其中O是起始点,ABCD是连续打下的4个点。打点额频率为50 Hz,OABCD各点的距离如图所示。这4个数据中不符合有效数字规则的一个是___________ cm。
(4)已知重物的质量为0.10 kg,g=9.80 m/s2,根据图2的数据可求得从OC的过程中,重物重力势能的减少量为___________ J ,动能的增加量为___________ J。 (保留三位有效数字)
10 . 用如图1装置“验证机械能守恒定律”的实验中:

(1)下列四个实验器材需要用到的是___________。(只需填仪器下字母)
A.     B.       C.       D.
(2)如图2是某小组得到的一条纸带(OA部分有折叠),ABC三点上方的数据表示该点到起点O之间的距离,单位是cm,已知相邻两点间的时间间隔为0.02s,实验中重物质量为0.50kg,g取9.8m/s2.则从起点O到点B的过程中,重物重力势能的减小量ΔEP=___________J,动能的增加量ΔEk=___________J。(结果保留三位有效数字)

(3)某同学通过实验,对多条纸带进行数据处理,结果发现重物重力势能的减小量总是大于动能的增加量,其可能的原因是___________
A.该同学使用的电源是直流电
B.当地太靠近北极,重力加速度偏大
C.释放纸带时纸带没有竖直
D.打点计时器两限位孔不在同一竖直线上
共计 平均难度:一般