名校
1 . 如图所示为验证机械能守恒的实验装置,左侧框架上贴有刻度尺,零刻度线与小球重心等高,可以直接读出两个光电门到零刻度线的距离
和
;框架水平部分安装了电磁铁,将质量为
的小铁球吸住,一旦断电,小铁球就由静止释放,先后经过两个光电门时,与光电门连接的数字传感器即可测算出速度大小
和
,多次改变两个光电门的位置,得到多组
和
和
的数据建立如图乙所示的坐标系并描点连线,得出图线的斜率为
。
(2)需要提前向数字传感器输入小球的直径d,当小铁球经过光电门时,光电门记录下小球经过光电门的时间t,测算出的速度![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cc4ef973817d347fc468c0a1f776d798.png)
_______________ 。
(3)当地的重力加速度为_______________ (用k表示)。
(4)若选择刻度尺的0刻度所在高度为零势能面,则小铁球经过光电门2时的机械能表达式为_______________ (用题中的
表示)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c814128ea2139e33db94ea590e7c2223.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/294f5ba74cdf695fc9a8a8e52f421328.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f44c235d8b49207ad3f2d77dc5d6cf20.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/814f55724f7ee57bd395eb3b95393c68.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c814128ea2139e33db94ea590e7c2223.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3055609629318cc0c4fd7b650c9fa406.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/814f55724f7ee57bd395eb3b95393c68.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f0a532e15e232cb4b99a8d4d07c89575.png)
A.实验需测量小球从释放到通过光电门1的时间 |
B.光电门距离小球释放点越近越好 |
C.应保持刻度尺竖直放置 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cc4ef973817d347fc468c0a1f776d798.png)
(3)当地的重力加速度为
(4)若选择刻度尺的0刻度所在高度为零势能面,则小铁球经过光电门2时的机械能表达式为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2b73cba5d4162db20541b0a6130767ca.png)
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名校
2 . 某实验小组用如图所示的装置验证机械能守恒定律。
(1)下图是四位同学释放纸带瞬间的照片,你认为操作正确的是 。
(2)如图所示为某次实验打出的纸带,取纸带上连续的五个点A、B、C、D、E,通过测量并计算出点A距起始点O的距离为S0,AC间的距离为S1,CE间的距离为S2,若相邻两点的时间间隔为T,重锤质量为m,重力加速度为g。根据这些条件计算从O点到C点的过程中重锤重力势能的减少量![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2bc08e754a607da876e6038898544bc2.png)
_________ ,动能的增加量![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b8b54d506f73fd3ad65a7c23ebc452a0.png)
_________ 。__________ m/s2。(结果保留三位有效数字)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/6/19/60635e19-0914-483d-a376-2a3d15afd03f.png?resizew=225)
(4)小刚利用气垫导轨和光电门等器材验证机械能守恒定律,图是实验装置的示意图。实验时开启气泵,先将气垫导轨调至水平,然后滑块通过细线与托盘和砝码相连。将滑块从图示位置由静止释放,读出挡光条通过光电门的挡光时间为t。已知刚释放时挡光条到光电门的距离为l,挡光条的宽度为d,且
,托盘和砝码的总质量为m,滑块和挡光条的总质量为M,当地的重力加速度为g。在滑块从静止释放到运动到光电门的过程中,系统重力势能的减少量
;系统动能的增加量![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b8b54d506f73fd3ad65a7c23ebc452a0.png)
_______________ 。在误差允许的范围内,如果
,则可验证系统的机械能守恒。
(1)下图是四位同学释放纸带瞬间的照片,你认为操作正确的是 。
A.![]() | B.![]() |
C.![]() | D.![]() |
(2)如图所示为某次实验打出的纸带,取纸带上连续的五个点A、B、C、D、E,通过测量并计算出点A距起始点O的距离为S0,AC间的距离为S1,CE间的距离为S2,若相邻两点的时间间隔为T,重锤质量为m,重力加速度为g。根据这些条件计算从O点到C点的过程中重锤重力势能的减少量
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2bc08e754a607da876e6038898544bc2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b8b54d506f73fd3ad65a7c23ebc452a0.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/6/19/60635e19-0914-483d-a376-2a3d15afd03f.png?resizew=225)
(4)小刚利用气垫导轨和光电门等器材验证机械能守恒定律,图是实验装置的示意图。实验时开启气泵,先将气垫导轨调至水平,然后滑块通过细线与托盘和砝码相连。将滑块从图示位置由静止释放,读出挡光条通过光电门的挡光时间为t。已知刚释放时挡光条到光电门的距离为l,挡光条的宽度为d,且
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1470f9792f8753c84994ac7ee808e7d5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c3db227f5d05e9f0e37de5a5fb662619.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b8b54d506f73fd3ad65a7c23ebc452a0.png)
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名校
3 . 某同学利用图示装置来进行验证机械能守恒定律的实验。
(2)若已知打点计时器的电源频率为
,当地的重力加速度
,重物质量为
,实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示,其中
为第一个点,
为另外3个连续的点,根据图中数据可知,重物由
点运动到
点,重力势能减少量![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/62ef11492ef6c679619f50747525eab8.png)
______ J;动能增加量![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/addb4f97d8216f3ed5581efea34c9f9f.png)
______ J(本题计算结果保留3位有效数字)。
A.为减小实验误差,重物一般选用密度大、体积小的重物 |
B.释放重物前,重物应离打点计时器远一些 |
C.实验时,一定要称出重物的质量 |
D.实验时,要在松开纸带让重物下落的同时接通电源 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b72e1aa573e51d8c2aea247529b69bd9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eda07ceee54769c8f2b68b48237d9a7b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4da926bb783953db94443fb3fd7e3041.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1dde8112e8eb968fd042418dd632759e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/38335830b93ac4d99c28a8e209eecb3f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1dde8112e8eb968fd042418dd632759e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7f9e8449aad35c5d840a3395ea86df6d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/62ef11492ef6c679619f50747525eab8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/addb4f97d8216f3ed5581efea34c9f9f.png)
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名校
4 . 某课外活动实验小组设计如图1所示实验装置验证机械能守恒定律,在动滑轮的下方悬挂重物A、定滑轮的下方悬挂重物B,重物B上固定一遮光条,遮光条的宽度为d,已知A、B的质量相等,悬挂滑轮的轻质细线始终保持竖直,滑轮及遮光条的质量忽略不计。在遮光条正下方固定四个光电门,调节各光电门的中心,使其与遮光条的中心均在同一竖直线上。由静止释放重物B,记录重物B通过每个光电门的挡光时间,重力加速度为g。
,则重物B经过该光电门时的速度为![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cc4ef973817d347fc468c0a1f776d798.png)
_________ (用题中所给物理量的字母表示)。
(2)用游标卡尺测得遮光条的宽度如图2所示,则遮光条的宽度![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7c98c59cd4749afdd21e73529fc84323.png)
_________
。
,遮光条通过此光电门的挡光时间为
,重物A、B的质量均为m,则从释放点下落至遮光条通过此光电门中心时的系统动能的增加量![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b8b54d506f73fd3ad65a7c23ebc452a0.png)
_________ ,系统重力势能的减少量![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/09fe8929ccfc6f1b635d83c7d06c3c15.png)
_________ (以上两空均用题中所给物理量的字母表示)。若在实验误差允许的范围内有
,则说明A、B构成的系统机械能守恒。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d8a4958df52dd9f9cba15f4d1675fc6d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cc4ef973817d347fc468c0a1f776d798.png)
(2)用游标卡尺测得遮光条的宽度如图2所示,则遮光条的宽度
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7c98c59cd4749afdd21e73529fc84323.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9efa9fbcfb9595e2f031aa691db4564b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2c551ba74a426a075bf247cd465cf0e2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/be539e38afe5c4e41bf469de5c8a4b16.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a81f0cc06ba05cf2d6c5cc4ac3f586ff.png)
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2024-05-13更新
|
15次组卷
|
2卷引用:海南省省直辖县级行政单位琼中黎族苗族自治县2023-2024学年高三下学期5月学业水平联考物理试题(五)
名校
5 . 图甲是验证机械能守恒定律的实验装置。
(2)该装置中的物体a应选用______。
(3)用图示装置进行实验时,有一不合理之处是:______ 。
(4)该同学正确操作得到的一条纸带如图乙所示,O点对应a做自由下落的初始位置,该同学从合适位置开始选取了三个连续的计时点A、B、C,且O、B间距离已在图中标出。已知电源频率,则仅需测量______即可验证OB段a的机械能是否守恒。
(5)在某次实验中测得物体a下落的加速度为
,已知当地的重力加速度
,则物体a和纸带下落过程中重力势能减小量是损失的机械能的______ 倍。
A.电磁打点计时器 | B.电火花打点计时器 |
(2)该装置中的物体a应选用______。
A.木块 | B.塑料块 | C.重锤 |
(3)用图示装置进行实验时,有一不合理之处是:
(4)该同学正确操作得到的一条纸带如图乙所示,O点对应a做自由下落的初始位置,该同学从合适位置开始选取了三个连续的计时点A、B、C,且O、B间距离已在图中标出。已知电源频率,则仅需测量______即可验证OB段a的机械能是否守恒。
A.AC段的长度 | B.AB段的长度 | C.OC段的长度 | D.OA段的长度 |
(5)在某次实验中测得物体a下落的加速度为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/430163fb7e95680a6047154c5cdc6b50.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/05a63e65cfb3b081fb5bf35d56c26c7e.png)
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6 . 两组同学做分别用不同方法做“验证机械能守恒定律”的实验。
(2)另一组同学用如图所示的实验装置来验证机械能守恒定律,进行如下操作。
②用游标卡尺测出小钢球的直径为d=8.0mm;
③用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离为h=86.00cm
④电磁铁先通电,让小钢球吸在下端;
⑤电磁铁断电,小钢球自由下落;
⑥在小钢球经过光电门的时间内,计时装置记下小钢球经过光电门所用时间为
,由此可计算出小钢球经过光电门时的速度为__________ m/s;
⑦计算此过程中小钢球重力势能的减少量为__________ J,小钢球动能的增加量为__________ J(g取9.8m/s2,结果保留2位有效数字);
⑧若测出小球下落的高度h,根据经过光电门用时算出速度
,则以
为纵轴、以h为横轴画出的图像是图中的__________ 。
A.重物质量称量不准会造成较大误差 |
B.把秒表测得的时间代入![]() |
C.应先释放纸带,再接通电源 |
D.释放纸带前,手捏住纸带上端并使纸带处于竖直 |
(2)另一组同学用如图所示的实验装置来验证机械能守恒定律,进行如下操作。
②用游标卡尺测出小钢球的直径为d=8.0mm;
③用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离为h=86.00cm
④电磁铁先通电,让小钢球吸在下端;
⑤电磁铁断电,小钢球自由下落;
⑥在小钢球经过光电门的时间内,计时装置记下小钢球经过光电门所用时间为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/745b83af7fdf842eb178edacc505c384.png)
⑦计算此过程中小钢球重力势能的减少量为
⑧若测出小球下落的高度h,根据经过光电门用时算出速度
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bc13a607ac0c7f76d252d7cb1bb040fd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1bac794ebabd72f0f9fdadc5071fca32.png)
A.B.
C.D.
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名校
7 . 如图甲所示,A、B两铁块用细线连接,跨过轻质小滑轮。让A从高处由静止开始下落,与B连接的纸带上打下一系列点,对纸带上的点迹进行测量分析,即可验证机械能守恒定律。重力加速度为g。_____________ 。
(2)实验的主要步骤如下,其中错误的是( )
(3)正确实验得到的一条纸带如图乙,0、1、2、3、4…为选取的计数点,0是打下的第一个点,相邻两计数点间还有4个点未标出,测出计数点间的距离如图所示。交流电源的频率为f,打下计数点“5”时,A的速度大小为__________ ,若打点0~5过程中系统机械能守恒,测得的物理量应满足的关系式为______________ 。(用题中所给物理量的字母表示)
(2)实验的主要步骤如下,其中错误的是( )
A.把打点计时器、滑轮固定在铁架台上适当位置,使计时器两限位孔连线沿竖直方向 |
B.测出A、B两物块的质量分别为M、m |
C.将纸带一端固定在B上并穿过打点计时器的两限位孔 |
D.将A、B在图示位置由静止释放,紧接着接通打点计时器电源 |
E.选取纸带,进行数据测量与分析 |
(3)正确实验得到的一条纸带如图乙,0、1、2、3、4…为选取的计数点,0是打下的第一个点,相邻两计数点间还有4个点未标出,测出计数点间的距离如图所示。交流电源的频率为f,打下计数点“5”时,A的速度大小为
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8 . 如图所示,某同学采用重物自由下落的方法“验证机械能守恒定律”。打点计时器所用电源频率为50 Hz,当地重力加速度的值 为
。
A.按照图示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到电源的直流输出端上;
C.用天平测量出重锤的质量;
D.先接通电源,然后再释放纸带;
E.测量打出的纸带上某些点之间的距离;
F.计算重锤下落过程中减少的重力势能和增加的动能;
G.改换纸带,重做几次。
其中不必要以及不恰当的步骤有___________ 。
(2)本实验已知重物的质量为1.0 kg,按实验要求正确地选出纸带,用毫米刻度尺测量连续三点A、B、C到第一个点O的距离如图所示,那么:从打下O点到打下计数点B的过程中重力势能的减少量![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7857cf518ddb3ed90866bc698bd1ef95.png)
___________ J(保留2位有效数字);而动能的增加量![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/99f76b7472ab8e9c4678be9e66df21d0.png)
___________ J(保留2位有效数字)。
(3)若实验中经过计算发现增加的动能小于减少的重力势能,则可能的原因是( )
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/03fb98f17cefc4ecccfe44a77717856f.png)
A.按照图示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到电源的直流输出端上;
C.用天平测量出重锤的质量;
D.先接通电源,然后再释放纸带;
E.测量打出的纸带上某些点之间的距离;
F.计算重锤下落过程中减少的重力势能和增加的动能;
G.改换纸带,重做几次。
其中不必要以及不恰当的步骤有
(2)本实验已知重物的质量为1.0 kg,按实验要求正确地选出纸带,用毫米刻度尺测量连续三点A、B、C到第一个点O的距离如图所示,那么:从打下O点到打下计数点B的过程中重力势能的减少量
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7857cf518ddb3ed90866bc698bd1ef95.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/99f76b7472ab8e9c4678be9e66df21d0.png)
(3)若实验中经过计算发现增加的动能小于减少的重力势能,则可能的原因是( )
A.用公式![]() |
B.由于纸带和打点计时器的限位孔之间存在摩擦阻力 |
C.先释放纸带后接通电源,导致打第一个O点时便有了初速度 |
D.重锤下落过程中受到空气阻力 |
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名校
9 . 在验证“机械能守恒定律”的实验中,已知重物质量
,打点计时器所用的电源频率为
,当地重力加速度取
,若打出的纸带前段不清楚,但从A到E是清楚的,数据如下图所示,单位是厘米,据此可以根据B点到D点的重力势能变化量和动能变化量的比较,验证重物下落的过程中机械能是否守恒,则:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f40eb362809c6568da7584877c431ae5.png)
___________
。(保留3位有效数字)
(2)B点到D点的重力势能减少量___________ 。(保留2位有效数字)
(3)B点到D点的动能增加量___________ J。(保留2位有效数字)
(4)得到的结论是:___________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/720cfee1ee38c8e56581e205a7cbf46d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/840d36a37b1d77980f00c5af709d09ad.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eda07ceee54769c8f2b68b48237d9a7b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f40eb362809c6568da7584877c431ae5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/53afeaf21f93091b71608d21540be239.png)
(2)B点到D点的重力势能减少量
(3)B点到D点的动能增加量
(4)得到的结论是:
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名校
10 . “验证机械能守恒定律”实验有很多情形可以选择。
(2)第二实验小组用频闪法验证,得到小球由静止下落过程中的频闪照片如图乙所示,实验小组对每次闪光时小球的位置进行编号,用刻度尺正确量出所得照片中对应频闪点球心位置到0点的距离,数据如下表,已知频闪周期
,小球的质量m=20.0g,当地重力加速度g取9.8m/s2。
①小球运动到编号8位置时的动能Ek=___________ J,小球从释放到编号8位置过程中减小的重力势能∆Ep=___________ J。(结果均保留三位有效数字)
②通过计算多组数据对比,该组同学发现小球下落的某一过程中增加的动能总是略小于减小的重力势能,其原因是___________ 。
A.电磁打点计时器使用的是交流220V电压 |
B.体积相同条件下,重物质量越大,下落过程中所受阻力越小 |
C.利用本实验装置验证机械能守恒定律,可以不测量重锤的质量 |
(2)第二实验小组用频闪法验证,得到小球由静止下落过程中的频闪照片如图乙所示,实验小组对每次闪光时小球的位置进行编号,用刻度尺正确量出所得照片中对应频闪点球心位置到0点的距离,数据如下表,已知频闪周期
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2c798a337b5f6edd6ed8f981ae07c55a.png)
位置编号 | 0 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
xn | x0 | x7 | x8 | x9 | x10 | x11 | x12 |
xn/cm | 0.00 | 26.40 | 34.49 | 43.65 | 53.89 | 65.21 | 77.60 |
②通过计算多组数据对比,该组同学发现小球下落的某一过程中增加的动能总是略小于减小的重力势能,其原因是
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