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 31 道试题
1 . 图甲是“验证机械能守恒定律”的实验装置,当地重力加速度为g

(1)若实验中打点计时器打出的纸带如图乙所示,则与重物相连的是纸带的______(选填“左”“右”)端;
(2)若重物的质量为m,由纸带数据计算出打B点时重物的速度为,则从打起始点O到打点B的过程中,重物的重力势能减少量______(用mg表示),动能的增加量______(用m表示)。若在实验误差允许范围内,则该过程机械能守恒;
(3)数据处理中发现,用也可验证此过程机械能守恒,所以实验中______(选填“必须”“不必”)测量重物的质量。

2 . 小明利用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。实验中将铁架台竖直放置,上端固定电磁铁,在电磁铁下方固定一个位置可调节的光电门。

(1)用螺旋测微器测量小球的直径,若测量结果如图乙所示,则小球的直径______
(2)闭合电磁铁的开关,吸住小球;测出小球与光电门间的高度差;断开开关,小球由静止自由下落,记录小球通过光电门的挡光时间。若某次实验中小球通过光电门的挡光时间为,则小球此次通过光电门时的速度大小为_______(用d表示)。
(3)多次改变光电门的位置,重复实验,测出小球与光电门间的高度差h和记录小球通过光电门的挡光时间t。以为纵轴、h为横轴,作出图像,图像为过原点的直线,直线的斜率为k,若当地的重力加速度大小_______(用dk表示),则机械能守恒定律得到验证。
3 . 为了验证机械能守恒定律,物理实验小组设计了如下方案:
(1)A组同学利用自由落体运动验证机械能守恒定律,打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落。
①本实验中,不同学生在实验操作过程中出现如图所示的四种情况,其中操作正确的是___________
A.    B.    C.    D.    
②进行正确操作后,打出的纸带如图乙所示,在选定的纸带上依次取计数点,相邻计数点间的时间间隔为T,则纸带的___________(选填“左”或“右”)端与重物相连。设重物质量为m,根据测得的x1x2x3x4,可得在打点计时器打B点到D点的过程中,重物动能增加量的表达式为___________
   
③换用两个质量分别为m1m2的重物PQ进行实验,多次实验记录下落高度h和相应的速度大小v,作出的v2-h图像如图丙所示。对比图像分析正确的是___________
   
A.阻力可能为零             B.阻力不可能为零             C. m1可能等于m2 D. m1一定小于m2
(2)B组同学按照图丁组装实验器材,调整定滑轮位置,使连接滑块与托盘的轻绳与气垫导轨平行,接通电源,由静止释放托盘与砝码,并测得遮光条宽度d,遮光条到光电门的距离l,遮光条通过光电门的时间,托盘与砝码质量m3,滑块与遮光条质量m4已知重力加速度大小为g,若表达式___________成立,即可验证机械能守恒。
   
4 . 在“自由落体法验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器接在6V、50Hz的交流电源上,自由下落的重物质量为1kg,一条理想的纸带数据如图所示,单位是cm,g取9.8m/s2OA之间有几个计数点没画出。
   
(1)打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB______
(2)从起点O到打下计数点B的过程中重力势能的减少量为Ep,动能的增加量为Ek。通过计算,数值上ΔEp______ΔEk(选填“>”“<”或“=”)。
2023-10-14更新 | 52次组卷 | 1卷引用:广西南宁市第二十六中学等3校2022-2023学年高二下学期开学考试物理试题
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5 . 某实验小组用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。气垫导轨上A处安装了一个连有数字计时器的光电门,滑块上固定一遮光条,滑块用绕过气垫导轨左端定滑轮的细线与钩码相连,每次滑块都从同一位置由静止释放,释放时遮光条位于气垫导轨上B处的正上方。实验时先测量出含遮光条的滑块的质量M,钩码的质量mAB间的距离,遮光条的宽度d,已知当地的重力加速度大小为g
   
(1)下列关于本实验的说法正确的是______
A.实验中钩码的质量应远小于滑块的质量
B.实验前应调节气垫导轨水平,且确保细线与气垫导轨平行
C.实验时遮光条的宽度越宽,实验误差越小
(2)某次实验时测得遮光条通过光电门的时间为t。在滑块由B处运动到A处的过程中,滑块和钩码构成的系统增加的动能______,系统减少的重力势能______,若在实验误差允许范围内,,则系统的机械能守恒。(均用给定的物理量符号表示)
6 . 利用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
   
(1)除打点计时器(含纸带、复写纸)、交流电源、铁架台、导线及开关外,在下面的器材中,必须使用的还有______。(选填器材前的字母)
A.大小合适的铁质重锤       B.体积较大的木质重锤       C.刻度尺       D.秒表
(2)如图是实验中得到的一条纸带。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hAhBhC重锤质量用m表示,已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T。从打下O点到打下B点的过程中,重锤重力势能的减少量ΔEP=______,动能的增加量ΔEK=______

   
2023-09-24更新 | 62次组卷 | 1卷引用:广西壮族自治区贺州市桂梧高中2022-2023学年高一下学期期末物理试题
7 . 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
8 . 用图示装置验证机械能守恒定律。实验前调整光电门位置使直径为d的小球下落过程中球心通过光电门中的激光束。实验中通过断开电磁铁开关使小球从A点下落,经过B点处的光电门,记录挡光时间,测出小球在AB间下落的距离h。竖直移动光电门,改变光电门的高度,重复上述步骤,测得多组h及相应的,已知当地重力加速度为g
   
(1)小球通过光电门速度的表达式为______
(2)根据测量数据可描绘______(选填“”、“”、“”、“”)图象来验证机械能是否守恒。若图象是过原点的倾斜直线,且直线斜率______,可验证下落物体的机械能守恒。
(3)不更换小球,请你提出一种减小实验误差的方法:______
2023-09-18更新 | 116次组卷 | 1卷引用:广西南宁市第二中学2023-2024学年高二上学期入学考试物理试题
9 . 某兴趣小组用“落体法”验证机械能守恒定律,实验装置如图甲所示。
   
(1)关于本实验的说法正确的是________
A.本实验的重锤应选择质量小体积大的,以减小误差
B.可以用v=gt计算重锤在某点的速度大小
C.若纸带上打出的第一、二个点的间距大于 2mm,则说明纸带上打出第一个点时的速度不为0
(2)选出一条清晰且符合要求的纸带,如图乙所示,O点为打点计时器打下的第一个点,ABCD为四个计时点,到O点的距离分别为h1h2h3h4,打点计时器所接交流电的频率为 f,重力加速度大小为g,重锤的质量为m。根据以上物理量可知纸带打出C点时的速度大小vC=________。若要选择从纸带打出O点到纸带打出C点的过程来验证机械能守恒,则应验证的表达式为 gh3=________。(均用给定的物理量符号表示)
   
(3)某同学利用他自己做实验时打出的纸带,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,计算出了各计数点对应的速度 v,然后以h为横轴、以v2为纵轴作出了 v2-h 图像。若实验中重锤所受的阻力不可忽略且其大小始终不变,则理论上描绘出的 v2-h 图像应为________
   
10 . 如图甲所示,用包有白纸的质量为0.5kg的圆柱棒代替纸带和重物,蘸有颜料的毛笔固定在电动机上并随之转动,代替打点计时器。当烧断悬挂圆柱棒的线后,圆柱棒竖直自由下落,毛笔就在圆柱棒表面的纸上画出记号,如图乙所示。测得记号之间的距离依次为20.0mm,44.0mm,68.0mm,92.0mm,116.0mm,140.0mm,已知电动机铭牌上标有“1200r/min”字样,由此验证机械能守恒。
   
(1)毛笔画相邻两条线的时间间隔T=_________s;
(2)图乙中的_________端是圆柱棒的悬挂端(填“左”或“右”)
(3)根据图乙所给的数据,可知记号CD之间重力势能的变化量ΔEp=_________J,棒的动能变化量ΔEk=_________J。(g取10m/s2,计算结果保留三位小数)
2023-07-19更新 | 40次组卷 | 1卷引用:广西南宁市三新学术联盟2022-2023学年高一下学期5月联考物理试题
共计 平均难度:一般