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 51 道试题
1 . 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:____________
2 . 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 | 568次组卷 | 22卷引用:【全国百强校】贵州省遵义航天高级中学2019届高三上学期第五次模拟考试理科综合物理试题
3 . 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:【全国百强校】贵州省遵义航天高级中学2017-2018学年高一下学期第三次月考理科综合物理试题
4 . 利用如图所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验。

(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___________填选项前的字母
A.动能变化量与重力势能变化量
B.速度变化量和重力势能变化量
C.速度变化量和高度变化量
(2)在实验中,已知重物质量,在纸带上打出一系列的点,O为起点,如图所示单位为cm,打点时间间隔为,重力加速度g,那么从打O点到打B点的过程中:

①打点计时器打下计数点B时,重物的速度___________;重物的重力势能变化量___________,动能变化量___________。(结果保留两位有效数字)
②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___________填选项前的字母
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阻力的影响
D.没有采用多次实验取平均值的方法
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5 . 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:贵州省遵义市2018-2019学年高一下学期期末物理试题
6 . 用如图1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。图2给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图所示。已知m1=50g、m2=150g,则(g取10m/s2,结果保留两位有效数字)


(1)在纸带上打下记数点5时的速度v=___________m/s。在打点0∼5过程中系统动能的增量ΔEk=___________J
(2)系统势能的减少量ΔEP=___________J,由此得出的结论是因此在误差允许的范围内,m1m2组成的系统机械能守恒。
(3)若某同学做出图像,如图3所示,则当地的重力加速度为___________m/s
7 . 在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,使质量为m=1.00kg的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列的点,选取一条符合实验要求的纸带,如图1所示。O为第一个点,ABC为从合适位置开始选取的连续点中的三个点。已知打点计时器每隔0.02s打一个点,当地的重力加速度为g=9.80m/s2,那么:

(1)根据图1中所给的数据,应取图中O点到_______点来验证机械能守恒定律。
(2)从O点到(1)问中所取的点,对应的重物重力势能的减少量ΔEp=_______J,动能增加量ΔEk=___________J。(结果保留三位有效数字)

(3)若测出纸带上所有点到O点的距离,根据纸带算出各点的速度v及重物下落的高度h,则以为纵轴、以h为横轴画出的图像是图2中的_______
2022-02-03更新 | 3344次组卷 | 31卷引用:贵州省黔南州三都高中2019-2020学年高二上学期开学物理试题
8 . 在用落体法验证机械能守恒定律时,某小组按照正确的操作选得纸带如图所示。其中是起始点,A是打点计时器连续打下的三个点。已知当地的重力加速度,重锤质量为。所使用打点计时器的电源频率

(1)图中是用毫米刻度尺测量A各点的距离时的情况,则__________________
(2)甲同学用重锤在段的运动来验证机械能守恒定律,则可求得该过程中重锤的动能增加量______,重力势能的减少量______。这样验证的系统误差总是有______(填“>”“<”或“=”)。(结果均保留三位有效数字)
(3)乙同学根据同一条纸带,同一组数据,也用重锤在段的运动来验证机械能守恒定律,将打点计时器打下的第一个点记为第1个点,图中的是打点计时器打下的第13个点。因此他用计算与点对应的瞬时速度,这样验证的系统误差总是有______(填“>”“<”或“=”)
(4)上述两种处理方法中,你认为合理的是______同学所采用的方法。(填“甲”或“乙”)
2021-07-16更新 | 46次组卷 | 1卷引用:贵州省兴义市2018-2019学年高一下学期期末监测物理试题
9 . 某同学用图(a)所示的实验装置“验证机械能守恒定律”,图(b)是用6V、50Hz的打点计时器打出的一条无漏点的纸带,0点为重锤下落的起点,选取的计数点A、B、C、D到0点的距离在图中已标出,重力加速度g取9.8m/s2,若重锤的质量为1kg(计算结果保留两位有效数字),

(1)打点计时器打出B点时,重锤下落的速度vB=_____m/s,重锤的动能EkB=____J。
(2)从起点0到打下B点过程中,重锤的重力势能的减小量为_____J。
(3)根据(1)、(2)计算,在误差允许范围内,从起点O到打下B点过程中,你得到的结论是____
(4)图(c)是根据某次实验数据绘出的h图像,图线不过坐标原点的原因是______
2021-06-02更新 | 833次组卷 | 15卷引用:【全国市级联考】贵州省贵阳市2017-2018学年高一下学期期末考试物理试题
10 . 某实验小组利用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验。
(1)为了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______(填字母标号);

A.速度变化量和高度变化量       B.高度变化量和势能变化量       C.动能变化量和势能变化量
(2)要完成此实验,除了图甲中所示的器材及导线和开关外,还必须选用下列器材中的______(填字母标号):
A.交流电源       B.刻度尺       C.天平       D.砝码
(3)如图乙所示是按正确操作打出的一条完整纸带的一部分纸带上各点是打点计时器打出的计时点,O为纸带上打出的第一个点若已知交流电的频率,利用下列测量值能完成“验证机械能守恒定律”实验的选项是______(填字母标号):

A.的长度       B.的长度       C.的长度
(4)若实验结果显示,重物重力势能的减少量略大于其动能的增加量,你认为可能的原因是______
2021-02-07更新 | 146次组卷 | 3卷引用:贵州省贵阳市2019-2020学年高一下学期期末质量监测物理试题
共计 平均难度:一般