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 1131 道试题
1 . (1)某同学用如图所示装置探究AB两球在碰撞中动量是否守恒。图中PQ是斜槽,QR为水平槽。实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滑下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹。重复上述操作10次,得到10个落点痕迹。再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让A球仍从位置G由静止开始滑下,和B球碰撞后,AB球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。重复操作10次,并画出AB两小球落点的平均位置EFJ。图中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点。

①为了使两球碰撞为一维碰撞,所选两球的直径为:A球的直径_________B球的直径(“大于”、“等于”或“小于”);为使两球碰撞后A球不反弹,所选用的两小球质量关系应为mA__________mB(选填“小于”、“大于”或“等于”);
②在以下选项中,哪些是本次实验必须进行的测量_________
A.水平槽上未放B球时,测量A球落点位置到O点的距离
B.A球与B球碰撞后,测量A球与B球落点位置到O点的距离
C.A球和B球在空间飞行的时间
D.测量G点相对于水平槽面的高度
E.A、B球的质量
③已知所选用的两小球质量为mAmB,E、F、J是实验中小球落点的平均位置,请你写出该同学判断动量守恒的表达式是______________
(2)小明同学采用如图1所示的装置进行“验证机械能守恒定律”实验。图1是即将启动打点计时器时的场景,图2是备选的测量器材

①除了图1装置中的器材之外,还必须从图2中选取实验器材,其名称是________
②指出图1装置中不合理的地方__________(一处);
③在实际的测量中,重物减少的重力势能通常会______(选填“略大于”、“等于”或“略小于”)增加的动能,这样产生的误差属于__________(选填“系统误差”或“偶然误差”)。
2024-02-12更新 | 118次组卷 | 1卷引用:天津市滨海新区塘沽第一中学2021-2022学年高三上学期第三次月考物理试题
2 . 如图甲为用电火花打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置。

(1)下列做法正确的有__________
A.必须要称出重物和夹子的质量
B.图中两限位孔必须在同一竖直线上
C.将连着重物的纸带穿过限位孔,用手提住,且让手尽量靠近打点计时器
D.实验时,先放开纸带,再接通打点计时器的电源
E.数据处理时,应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置
(2)若已知打点计时器的电源频率为50Hz,当地的重力加速度,重物质量为0.2kg。实验中得到一条点迹清晰的纸带如图乙所示,打P点时,重物的速度为零,ABC为另外3个连续点,根据图中的数据,可知重物由P点运动到B点,重力势能减少量__________J。打下B点时重物的速度大小是__________m/s。(结果保留三位有效数字)
(3)若PB的距离用h表示,打B点时重物的速度为,当两者间的关系式满足__________时,说明下落过程中重物的机械能守恒(已知重力加速度为g)。
(4)实验中发现重物增加的动能略小于减少的重力势能,其主要原因是__________
A.重物的质量过大
B.重物的体积过小
C.电源的电压偏低
D.重物及纸带在下落时受到阻力
3 . 甲乙两同学利用自由落体运动验证机械能守恒定律的装置如图所示。
(1)甲同学按照正确的实验步骤操作后,选出用6V、50Hz的打点计时器打出的一条连续点的纸带,O点为重锤下落的起点,选取的计数点ABCDO点的距离在图中已标出,重力加速度g,重锤的质量为1kg。在OB段运动过程中,重物重力势能的减少量______J;重物的动能增加量_______J。(计算结果均保留两位有效数字)

(2)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_______

A.释放重物时,纸带没有沿竖直方向拉直
B.先释放重物,再接通打点计时器的电源
C.打点计时器使用的电源频率大于50Hz
(3)在(2)中,乙同学测出该图线的斜率为k,如果不计一切阻力,则重力加速度______
2024-01-08更新 | 142次组卷 | 1卷引用:内蒙古自治区赤峰市2020-2021学年高一下学期期末联考物理试题(A)
4 . 某同学利用下面方法间接测量物体质量M,并利用此装置验证系统机械能守恒。装置如图甲所示,一根轻绳跨过轻质定滑轮与两个相同的重物P、Q相连,重物P、Q质量均为m=200g,在重物Q的下面通过轻质挂钩悬挂待测物块Z,重物P的下端与穿过打点计时器的纸带相连,已知当地重力加速度为g=9.8m/s2

(1)某次实验中,先接通频率为50Hz的交流电源,再由静止释放系统,得到如图乙所示的纸带,其中s1=4.47cm,s2=5.34cm,s3=6.21cm,s4=7.10cm,s5=7.98cm,s6=8.86cm。则系统运动的加速度a=_____________m/s2,5点的速度v5=_________m/s(保留三位有效数字);
(2)忽略各类阻力,求出物块Z质量的测量值为M=____________kg(保留三位有效数字);

(3)利用纸带还可以验证系统机械能守恒,测量纸带得出1点到5点的距离为h,求出1点速度为v1,5点的速度为v5,根据以上数据,可求重物由1点运动到5点时系统重力势能减少量等于________,系统动能的增加量等于_______,通过数据可得出在误差允许的范围内系统重力势能的减少量等于系统动能的增加量,则系统机械能守恒(表达式用题中Mmv1v5、g、h字母表示)。
2023-12-28更新 | 1042次组卷 | 6卷引用:湖南省株洲市第一中学2021-2022学年高三上学期期中物理测试卷
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5 . 在用自由下落的物体验证机械能守恒定律实验中:
(1)下列实验器材,要用到的有__________(填序号)
A.小车       B.砝码        C.重锤
D.秒表        E.打点计时器
(2)某实验小组得到如图所示的一条理想纸带。在纸带上选取三个连续打出的ABC点,测得它们与起始点O的距离分别为hAhBhC。已知当地重力加速度为g,打点计时器打点周期为T,重物质量为m。在打O点到打B点的过程中,重物重力势能减小量__________,动能增加量__________

(3)某同学分析数据得出的实验结果发现:重物重力势能的减小量小于动能的增加量。对造成该实验结果的原因,可能是______。(填序号)
A.交流电源的实际频率大于50Hz
B.交流电源的实际频率小于50Hz
C.选用重物的质量过大
D.空气对承物的阻力对重物做负功
E.打点计时器对纸带的阻力对纸带做负功
2023-12-23更新 | 67次组卷 | 1卷引用:四川省绵阳市高中2020-2021学年高一下学期期末教学质量检测物理试卷
6 . 某实验小组用图甲所示装置验证机械能守恒定律。已知重锤质量,打点计时器所用交流电的频率为,当地的重力加速度取

(1)实验中用夹子夹住纸带上端而不是用手提着纸带上端,这样做的好处是_______________________
(2)图乙是从打出的多条纸带中选取一条符合实验要求的纸带。为打的第一个点,为从合适位置开始选取的连续三个点,从点到B点,重物重力势能的减少量_____________J,动能增加量_____________J。(结果均保留三位有效数字)
(3)通过比较是否相等来验证机械能是否守恒,下列说法正确的是(        )
A.必须测量重物的质量
B.可通过自由落体运动的规律计算重物的瞬时速度
C.应选用点迹清晰、特别是第1、2点间距接近的纸带
D.可以作图像,如果是过原点的一条倾斜的直线,机械能守恒定律得到验证
2023-11-09更新 | 76次组卷 | 1卷引用:内蒙古鄂尔多斯西部四校2020-2021学年高三下学期期中联考理综物理试题
7 . 如图为某实验小组利用气垫导轨做“验证机械能守恒定律”的实验装置。将气垫导轨放在水平桌面上,细绳两端分别与托盘和滑块相连,滑块在托盘的牵引下运动。已知光电门固定在气垫导轨上,遮光条的宽度为d,砝码(含托盘)的质量为M,滑块(含遮光条)的质量为m,重力加速度为g

(1)下列实验操作步骤,正确的顺序是________
①测出遮光条到光电门的距离l
②调节滑轮高度,使细绳与导轨平行
③将气垫导轨放在水平桌面上,将导轨调至水平
④释放滑块,读出遮光条通过光电门的遮光时间
⑤打开气源,将滑块移至光电门右侧某合适的位置
(2)在滑块从静止释放到运动至光电门的过程中,若系统机械能守恒,则应满足的关系式为________(用题中所给的字母表示)。
(3)保持滑块和砝码质量不变,多次改变遮光条到光电门的距离l,记录每次遮光条的遮光时间t及对应的,数据见下表。

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

11.79

8.16

6.71

5.77

5.14

0.72

1.50

2.22

3.00

3.79

请根据表中的数据,在方格纸上作出图象。________

(4)某同学根据“图象是一条过原点的直线”得出了“系统机械能守恒”的结论。
你是否同意他的观点?并简要说明理由:________
2023-11-08更新 | 0次组卷 | 1卷引用:内蒙古鄂尔多斯市四旗2020-2021学年高一下学期期末物理试题
8 . 在做《验证机械能守恒定律》的实验中,使质量为m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所示。O为第一个点,ABC为从合适位置开始选取连续点中的三个点。已知打点计时器每隔T时间打一个点,当地的重力加速度为g,那么:
(1)根据纸带的数据,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,重物重力势能的减少量=___________ ,动能增加量=___________ (用表达式表示)。
   
(3)关于上述实验,下列说法正确的是___________
A.纸带上点稀疏的一端是与重物相连的
B.为了减小纸带阻力和空气阻力的影响,重锤质量应该适当大些
C.实验时先松开纸带,再接通电源
D.重力势能的减少量大于动能的增加量
9 . 在用重锤下落来验证机械能守恒时,某同学按照正确的操作选得纸带如图所示。其中O是起始点,ABCDE是打点计时器连续打下的5个点,打点频率为f=50 Hz.该同学用毫米刻度尺测量OABCDE各点的距离,并记录在图中(单位:cm)。
   
(1)若O点到某计数点距离用h表示,重力加速度为g,该点对应重锤的瞬时速度为v,则实验中要验证的等式为________
(2)若重锤质量m=0.200×101kg,重力加速度g=9.80 m/s2,由图中给出的数据,可得出从O到打下D点,重锤重力势能的减少量为________J,而动能的增加量为________J。(均保留3位有效数字)
2023-09-22更新 | 23次组卷 | 1卷引用:甘肃省平凉市第二中学2021-2022学年高三上学期第三次月考物理试题
10 . 某同学用电磁打点计时器进行“自由落体法验证机械能守恒”的实验。
(1)为完成此实验,除了图甲中所给的器材,以下所列器材中必需的有___________
   
A.毫米刻度尺        B.秒表        C.天平        D.低压()交流电源
(2)图乙为实验打下的纸带,纸带上的点都是连续打下的点。已知打点计时器所用交流电源周期为T,重力加速度为g。测得A B各点到起点O(打下的第一个点)的长度分别是。已知重锤质量m,从起点B点重锤减小的重力势能 ___________,动能增加量 ___________。(用题中所给字母表示)
   
(3)在实验中,并不严格相等,产生误差的主要原因是 ___________
共计 平均难度:一般