验证机械能守恒定律实验(吐血整理经典题)
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实验:验证机械能守恒定律
1.下列关于“验证机械能守恒定律”实验的实验误差的说法中,正确的是() A.重物质量的称量不准会造成较大误差
B.重物质量选用得大些,有利于减小误差
C.重物质量选用得较小些,有利于减小误差
D.纸带下落和打点不同步不会影响实验
2.用如图所示装置验证机械能守恒定律,由于电火花计时器两限位孔不在同一
竖直线上,使纸带通过时受到较大的阻力,这样实验造成的结果是()
A.重力势能的减少量明显大于动能的增加量
B.重力势能的减少量明显小于动能的增加量
C.重力势能的减少量等于动能的增加量
D.以上几种情况都有可能
3.有4条用打点计时器(所用交流电频率为50 Hz)打出的纸带A、B、C、D,其中一条是做“验证机械能守恒定律”实验时打出的。为找出该纸带,某同学在每条纸带上取了点迹清晰的、连续的4个点,用刻度尺测出相邻两个点间距离依次为s1、s2、
s3。请你根据下列s1、s2、s3的测量结果确定该纸带为(已知当地的重力加速度为9.791 m/s2) ()
A.61.0 mm65.8 mm70.7 mm
B.41.2 mm45.1 mm53. 0mm
C.49.6 mm53.5 mm57.3 mm
D.60.5 mm61.0 mm60.6 mm
4.如图是用自由落体法验证机械能守恒定律时得到的一条纸带.有关尺寸在图中已注明.我们选中n点来验证机械能守恒定律.下面举一些计算n点速度的方法,其中正确的是( )
A .n 点是第n 个点,则v n =gnT
B .n 点是第n 个点,则v n =g (n -1)T
C .v n =s n +s n +12T
D .v n =h n +1-h n -12T
5.某研究性学习小组在做“验证机械能守恒定律”的实验中,已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz ,查得当地的重力加速度g =9.80 m/s 2。测得所用重物的质量为1.00 kg 。
(1)下面叙述中正确的是________。
A .应该用天平称出重物的质量
B .可选用点迹清晰,第一、二两点间的距离接近2 mm 的纸带来处理数据
C .操作时应先松开纸带再通电
D .打点计时器应接在电压为4~6 V 的交流电源上
(2)实验中甲、乙、丙三学生分别用同一装置得到三条点迹清晰的纸带,量出各纸带上第一、二两点间的距离分别为0.18 cm 、0.19 cm 、0.25 cm ,则可肯定________同学在操作上有错误,错误是________。若按实验要求正确地选出纸带进行测量,量得连续三点A 、B 、C 到第一个点O 间的距离分别为15.55 cm 、19.20 cm 和23.23 cm 。则当打点计时器打点B 时重物的瞬时速度v =________ m /s ;重物由O 到B 过程中,重力势能减少了________J ,动能增加了________J(保留3位有效数字),
6.在“验证机械能守恒定律”的实验中,图(甲)是打点计时器打出的一条纸带,选取其中连续的计时点标为A 、B 、C ……G 、H 、I ,对BH 段进行研究.
(1)已知打点计时器电源频率为50 Hz ,则纸带上打相邻两点的时间间隔为________.
(2)用刻度尺测量的距离如图(乙),读出A 、C 两点间距为________cm ,B 点对应的速度v B =________m/s(保留三位有效数字).
(3)若H 点对应的速度为v H ,重物下落的高度为h BH ,当地重力加速度为g ,为完成实验,要比较12
v 2B 与________的大小(用字母表示). 7.利用图装置做“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 .游标卡尺
E .秒表
(2)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A 、B 、C ,测得它们到起始点O 的距离分别为h A 、h B 、h C .
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|ΔE p |=________,动能的增加量ΔE k =________.
(3)在实验过程中,下列实验操作和数据处理正确的是________.
A .释放重锤前,使纸带保持竖直
B .做实验时,先接通打点计时器的电源,再释放重锤
C .为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v ,可测量该点到O 点的距离h ,再根据公式v =2gh 计算,其中g 应取当地的重力加速度
D.用刻度尺测量某点到O点的距离h,利用公式mgh计算重力势能的减少量,其中g应取当地的重力加速度
(4)某同学在纸带上选取计数点后,测量它们到起始点O的距离h,并计算出打相应计数点时重锤的速度v,通过描绘v2-h图象去研究机械能是否守恒.若实验中重锤所受阻力不可忽略,且阻力大小保持不变,从理论上分析,合理的v2-h图象是下列图中的________.
8.为了验证机械能守恒定律,岳口高中的金金设计了如图甲所示的实验装置,并提供了如下的实验器材:
A.小车
B.钩码
C.一端带滑轮的木板
D.细线
E.电火花计时器
F.纸带
G.毫米刻度尺
H.低压交流电源
I.220 V的交流电源
(1)根据上述实验装置和提供的实验器材,你认为实验中不需要的器材是________(填写器材序号),还应补充的器材是________.
(2)实验中得到了一条纸带如图乙所示,选择点迹清晰且便于测量的连续7个点(标号0~6),测出0到1、2、3、4、5、6点的距离分别为d1、d2、d3、d4、d5、d6,打点周期为T.则打点2时小车的速度v2=________;若测得小车质量为M、钩码质量为m,