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 1133 道试题
1 . 用如图甲实验装置验证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。图乙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乙所示,已知电源频率为50Hz,m1=50g、m2=150g,g取10m/s2,则:

(1)在纸带上打下计数点5时的速度v=______m/s;
(2)在打点0~5过程中系统动能的增加量ΔEk=___J,系统势能的减少量ΔEp=___J。(第(2)问结果均保留三位有效数字)
2023-05-11更新 | 2203次组卷 | 18卷引用:吉林省白城市通榆县第一中学2020-2021学年高一下学期第三次月考物理试题
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 | 802次组卷 | 40卷引用:《2020-2021学年高一物理针对训练(人教版必修2)》7.9 实验:验证机械能守恒定律
3 . “验证机械能守恒定律”的实验装置示意图.现有的器材为:带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平,回答下列问题:

(1)为完成此实验,除了所给的器材,还需要的器材有___________.(填入正确选项前的字母)
A.毫米刻度尺             B.秒表       C.约为8V的交流电源       D.220V的交流电源
(2)关于重锤的选用,以下说法正确的是___________.
A.重锤选用体积较大且质量较小的
B.重锤选用体积较小且质量较大的
C.选用重锤后要称质量
(3)质量的重锤自由下落,在纸带上打出了一系列的点,如图所示,相邻计数点的时间间隔为0.02s,长度单位是cm,g取9.8m/s2.(结果保留2位有效数字):
①打点计时器打下计数点B时,重锤的速度___________m/s.
②从打下计数点O到打下计数点B的过程中,重锤重力势能的减小量___________J,动能的增加量___________J.
4 . 利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图所示,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,实验时滑块在A处由静止开始运动。

(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度b,结果如图所示,由此读出b=______mm;
(2)滑块通过B点的瞬时速度可表示为v=______(用题中字母表示);
(3)某次实验测得倾角θ=30°,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ΔEk=______,系统的重力势能减少量可表示为ΔEp=______,在误差允许的范围内,若ΔEkEp则可认为系统的机械能守恒(用题中字母表示);
(4)在上次实验中,某同学改变AB间的距离,作出的v2d图像如图所示,并测得M=m,则重力加速度g=______m/s2(结果保留三位有效数字)。
5 . (1)从下列器材中选出做验证机械能守恒定律实验时所必需的器材,其编号为________
A.打点计时器(包括纸带)       B.重物             C.天平       
D.毫米刻度尺               E.秒表                 F.运动小车
(2)实验中产生系统误差的主要原因是重物运动受阻力,使重物获得的动能往往________(大于、等于、小于)它所减少的重力势能;
(3)如果以为纵轴,以h为横轴,根据实验数据绘出图线是通过坐标原点的倾斜直线,该线的斜率等于________
(4)某同学不慎将一条选择好的纸带的前面一部分损坏了,他测出剩下的一段纸带上的各个点间的距离如图所示,已知重物质量为m,打点计时器的工作频率为50 Hz,重力加速度。利用这段纸带说明:重物通过2、5两点时减少的势能_________ J,增加的动能________J,在误差允许的范围内机械能守恒(保留三位有效数字)。
2023-04-01更新 | 153次组卷 | 1卷引用:福建省尤溪第七中学、宁化第六中学2020-2021学年高一下学期期中联考物理试题
6 . 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 | 1205次组卷 | 161卷引用:2021届山东省临沂市高三下学期模拟物理试题(二)
7 . 用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。重锤从高处由静止开始下落,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。已知当地重力加速度为

(1)除图中所示的装置之外,还必须使用的器材是___________
A. 直流电源、天平(含砝码)
B. 直流电源、刻度尺
C. 交流电源、天平(含砝码)
D. 交流电源、刻度尺
(2)下面列举了该实验的几个操作步骤:
A. 按照图所示安装好实验器材并连接好电源
B. 先打开夹子释放纸带,再接通电源开关打出一条纸带
C. 测量纸带上某些点间的距离
D. 根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能
其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是___________(选填步骤前的字母);
(3)如图所示,根据打出的纸带,选取纸带上的连续的五个点,通过测量并计算出点A距起始点的距离为,点间的距离为,点间的距离为,若相邻两点的打点时间间隔为,重锤质量为,根据这些条件计算重锤从释放到下落距离时的重力势能减少量___________,动能增加量___________;在实际计算中发现,重锤减小的重力势能总是大于重锤增加的动能,其原因主要是___________

(4)某同学利用图中纸带,先分别测量出从A点到点的距离(其中点为点后连续打出的点,图中未画出),再计算打出各点时重锤下落的速度,绘制图像,如图所示,并求得图线的纵轴截距和斜率

①请说明如何根据图像验证重锤下落过程机械能是否守恒?___________
②假设上述实验操作中不受一切阻力影响,此时绘制的图线的纵轴截距和斜率的关系最可能的是___________
A.            B.             C.              D.
(5)某同学认为要验证机械能守恒,必须选择第1、2两点间距离约为的纸带进行数据处理,你认为他的观点是否正确,请说明理由。(        )
2023-03-26更新 | 858次组卷 | 9卷引用:2021届北京市海淀区高三下学期二模物理试题
8 . 用如图甲所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验,其中一条纸带如图乙所示,已知交流电频率为50Hz。

(1)根据纸带所给数据,打下C点时重物的速度为________m/s(保留3位有效数字)。
(2)改用质量不同的重物ab进行实验,根据测得的数据画出的图像,如图丙所示,通过分析发现,造成斜率小于g的原因是_____________。已知重物b的质量,当地重力加速度,则重物b所受的平均阻力=________N(保留2位有效数字)。
2023-03-26更新 | 305次组卷 | 3卷引用:陕西省渭南市韩城市新蕾中学2021-2022学年高二上学期第三次月考物理试题
9 . 采用重物自由下落的方法“验证机械能守恒定律”,实验如图。

(1)实验中需要用到下列测量工具中的__________
A.天平       B.直流电源       C.刻度尺       D.秒表
(2)实验中,已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz,当地的重力加速度,所用重物的质量为100 g,实验中得到一条点迹清晰的纸带(如图2),把第一个点记作O,另选连续的4个点ABCD作为测量的点,经测量知道ABCDO点的距离分别为62.99 cm,70.18 cm,77.76 cm,85.73 cm,根据以上的数据,可知重物由O运动到C点,重力势能的减小量等于__________J,动能的增加量等于__________J(本题中计算结果均保留三位有效数字)。

(3)由上述可以得出结论:_________
2023-03-13更新 | 113次组卷 | 1卷引用:陕西省汉中市2020-2021学年高一下学期期中联考物理试题
10 . 某同学用如图甲所示的实验装置“验证机械能守恒定律”,实验所用的电源为学生电源,可以提供输出电压为8V的交变电流和直流电,交变电流的频率为50Hz.重锤从高处由静止开始下落,电磁打点计时器在纸带上打出一系列的点,对纸带上的点测量并分析,即可验证机械能守恒定律。

(1)他进行了下面几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器材;
B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上;
C.用天平测出重锤的质量;
D.先接通电源,后释放纸带,打出一条纸带;
E.测量纸带上某些点间的距离;
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的功能
其中没有必要进行的步骤是______,操作不当的步骤是______.(均填步骤前的选项字母)
(2)这位同学进行正确测量后挑选出一条点迹清晰的纸带进行测量分析,如图乙所示,其中O点为起始点,ABCDEF为六个计数点,根据纸带上的测量数据,可得出打B点时重锤的速度为______m/s,若重锤的质量为1.0kg,从O点下落到B的过程中重力势能的减少量为______J.(,计算结果均保留3位有效数字)

(3)他根据纸带上的数据算出各点的速度v,量出下落距离h,并以为纵轴、h为横轴画出的图像应是下图的______(填选项字母)。
A. B.       
C.       D.
2023-03-10更新 | 240次组卷 | 1卷引用:吉林省长春吉大附中实验学校2020-2021学年高一下学期期中物理试题
共计 平均难度:一般