1 . 某同学用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。把纸带的一端固定在重物(钩码)上,另一端穿过打点计时器的限位孔。用手竖直提起纸带,使重物停靠在打点计时器下方附近。接通电源,待打点计时器打点稳定后再松开纸带,让重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列的点。(1)本实验打下的一条清晰的纸带如图乙所示,打点计时器使用的电源周期为T,图中各点都是计数点,相邻计数点之间还有4个点没有画出。
(2)测量A、B、C、D、E、F与O点的距离,分别用表示,则打下A、E两点时钩码的速度表达式为:______ ,______ 。(用相应物理量的字母表示)
(3)对于钩码从A下落到E的过程,如果______ 这一关系式近似成立,则表明钩码从A下落到E的过程机械能守恒。(用相应物理量的字母表示)
(4)本实验虽然不用测量钩码的质量,但是仍然要求尽量选用质量较大的钩码,这样做的主要原因是______ 。
(2)测量A、B、C、D、E、F与O点的距离,分别用表示,则打下A、E两点时钩码的速度表达式为:
(3)对于钩码从A下落到E的过程,如果
(4)本实验虽然不用测量钩码的质量,但是仍然要求尽量选用质量较大的钩码,这样做的主要原因是
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2 . 某实验小组的同学利用了如图甲所示的装置验证机械能守恒定律,实验时,该小组的同学完成了如下操作
a.测量滑块和遮光条的总质量M以及所挂钩码的质量m;
b.用游标卡尺测量遮光条的宽度d;
c.调整气垫导轨水平,将光电门固定在气垫导轨的左端,并组装实验装置;
d.在细绳的左端挂上一个钩码,将滑块从气垫导轨的右端合适的位置由静止释放,测量释放点到光电门的距离L;
e.记录滑块经过光电门时遮光条的挡光时间;
f.改变释放点到光电门的距离L,重复步骤d,e,f,记录多组实验数据L和。(1)实验时,应选用____ (选填“较宽”或“较窄”)的遮光条,操作b中,游标卡尺的读数如图乙所示,则遮光条的宽度____ ;
(2)滑块经过光电门瞬间的速度____ (用以上的测量量表示)。
(3)利用记录的多组实验数据,描绘了的图像,图像的斜率为k,若重力加速度____ 。则系统的机械能守恒。
a.测量滑块和遮光条的总质量M以及所挂钩码的质量m;
b.用游标卡尺测量遮光条的宽度d;
c.调整气垫导轨水平,将光电门固定在气垫导轨的左端,并组装实验装置;
d.在细绳的左端挂上一个钩码,将滑块从气垫导轨的右端合适的位置由静止释放,测量释放点到光电门的距离L;
e.记录滑块经过光电门时遮光条的挡光时间;
f.改变释放点到光电门的距离L,重复步骤d,e,f,记录多组实验数据L和。(1)实验时,应选用
(2)滑块经过光电门瞬间的速度
(3)利用记录的多组实验数据,描绘了的图像,图像的斜率为k,若重力加速度
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2024-05-15更新
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512次组卷
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2卷引用:2024届河北省部分高中高三下学期二模物理试题
3 . 某实验小组设计了一个验证机械能守恒定律的实验,器材如图所示,固定转轴位于四分之一圆周的圆心位置,质量可忽略的硬杆连接在固定转轴上,另一端固定着一个体积较小的小球,小球与圆弧紧贴但不接触,圆心的正下方固定着一个光电门,圆周的最右侧竖直放置一个刻度尺,其0刻线与圆周的圆心处于同一水面面上。实验小组每次从不同的高度释放小球前,先读出小球所在位置的刻度h,然后释放小球,并从数字记录仪上读出小球从光电门位置经过的速度v,已知硬杆的长度,则(1)实验过程中,__________ (填“需要”或“不需要”)测量小球的质量,就能验证机械能守恒定律。
(2)若实验过程中,获得了一系列的实验数据,如下表所示,
请在坐标纸中选取合适的标度,并做出图像__________ ,根据图像可知表格中写“空白”位置的数据应该是__________ 。(保留2位有效数字)(3)小明同学在上述实验过程中,假如得到的实验图像不是严格的一条直线,那么,造成这种情况的原因可能是__________ 。
(2)若实验过程中,获得了一系列的实验数据,如下表所示,
v2 | 1.372 | 1.176 | 0.980 | 0.784 | 空白 | 0.92 |
h | 1.00 | 2.00 | 3.00 | 4.00 | 5.00 | 6.00 |
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4 . 物理探究小组要验证一轻弹簧和物块组成的系统机械能守恒。探究小组事先测出了当地的重力加速度为,查到了弹簧弹性势能的表达式为(为劲度系数,为弹簧的形变量),具体实验操作如下:a.探究小组先测出弹簧的原长为;
b.如图甲所示,弹簧竖直悬挂,下端悬挂质量为的钩码,稳定后测出弹簧的长度为;
c.取下弹簧,将弹簧的一端固定于地面,另一端系上细绳,细绳绕过光滑的定滑轮,拴接带有遮光条的物块A,测得物块A和遮光条的总质量为,遮光条的宽度为;
d.在遮光条正下方安装可移动的光电门;
e.调节物块A的位置,让细绳伸直且弹簧恰好处于原长状态,静止释放物块A,记录遮光条通过光电门的时间以及释放物块A时遮光条到光电门的距离。
(1)此弹簧的劲度系数为___________ 。(用题中所给物理量的符号表示)
(2)验证机械能守恒的表达式为___________ 。(用题中所给物理量的符号表示)
(3)探究小组反复调节光电门的位置,发现释放物块A时,遮光条到光电门的距离分别为和,遮光条通过光电门的时间相等,根据机械能守恒定律可得,___________ 。(从、、、、、中选用合适的字母表示)
b.如图甲所示,弹簧竖直悬挂,下端悬挂质量为的钩码,稳定后测出弹簧的长度为;
c.取下弹簧,将弹簧的一端固定于地面,另一端系上细绳,细绳绕过光滑的定滑轮,拴接带有遮光条的物块A,测得物块A和遮光条的总质量为,遮光条的宽度为;
d.在遮光条正下方安装可移动的光电门;
e.调节物块A的位置,让细绳伸直且弹簧恰好处于原长状态,静止释放物块A,记录遮光条通过光电门的时间以及释放物块A时遮光条到光电门的距离。
(1)此弹簧的劲度系数为
(2)验证机械能守恒的表达式为
(3)探究小组反复调节光电门的位置,发现释放物块A时,遮光条到光电门的距离分别为和,遮光条通过光电门的时间相等,根据机械能守恒定律可得,
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5 . 一小钢球自由下落过程中的频闪照片,物体的实际尺寸是照片尺寸的k倍,相机的闪光频率为f,探究小组选取了照片上的A、B、C、D、E五个位置,测得B、C、D、E到A点的距离分别为。
(1)小钢球下落过程的加速度大小______ 。(用表示)
(2)小钢球释放点到B点的距离为______ 。(用表示)
(3)该小组采用BD段验证机械能守恒定律,已知当地的重力加速度为,则验证机械能守恒定律的表达式为______ 。(用题中所给物理量的字母表示)
(1)小钢球下落过程的加速度大小
(2)小钢球释放点到B点的距离为
(3)该小组采用BD段验证机械能守恒定律,已知当地的重力加速度为,则验证机械能守恒定律的表达式为
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6 . 图1所示的实验装置可以用来验证机械能守恒定律,在O点通过细线悬挂一个小金属球,在O点的正下方点固定一个光电门(光电门与数字毫秒计相连),把金属球拉至A点,测得A到的竖直高度为h,把金属球由静止释放,记录下金属球通过光电门的时间为t,已知当地的重力加速度为g。
(1)要验证机械能守恒定律,需要测出金属球的直径D,用游标卡尺测量的结果如图2所示,则金属球直径
(2)如果关系式
(3)如果实验中,保持光电门的位置不变,多次改变金属球释放的高度,得到多组h、t数据,然后用图像法处理数据,以h为纵轴,以
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7 . 某物理实验小组用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验,在气垫导轨上安装了一个光电门,滑块上固定一竖直遮光条,用天平测出滑块和槽码的质量,分别为M和m,滑块用细线绕过定滑轮与槽码相连。调整气垫导轨水平,并使细线与导轨平行。将滑块从A点由静止释放,滑块经过光电门时槽码未着地,光电计时器记录下遮光条通过光电门的时间为t,测得滑块在释放点A时遮光条与光电门间的距离为L。已知当地的重力加速度为g。
(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度,若测量结果如图乙所示,则遮光条的宽度d=______ mm。
(2)多次改变光电门的位置,重复上述实验,作出L随的变化图像如图丙所示,图线为过坐标原点的直线,如果在误差允许的范围内当地的重力加速度大小为g=______ (用题中已知量和测得的物理量符号表示)时,可以判断槽码带动滑块运动过程中机械能守恒。
(3)如果实验前没有调整到气垫导轨水平,而是带滑轮的一端较低,其他实验操作和实验数据读数均正确,这样根据图像计算出的重力加速度大小应______ (选填“大于”“小于”或“等于”)当地的重力加速度大小。
(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度,若测量结果如图乙所示,则遮光条的宽度d=
(2)多次改变光电门的位置,重复上述实验,作出L随的变化图像如图丙所示,图线为过坐标原点的直线,如果在误差允许的范围内当地的重力加速度大小为g=
(3)如果实验前没有调整到气垫导轨水平,而是带滑轮的一端较低,其他实验操作和实验数据读数均正确,这样根据图像计算出的重力加速度大小应
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2024-03-03更新
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308次组卷
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2卷引用:河北省沧州市泊头市大数据联考2023-2024学年高三下学期2月月考物理试题
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8 . 某同学用如图甲所示装置验证机械能守恒定律,光滑斜面AB与半径为R的光滑圆弧面相切于斜面底端的B点,圆弧的最低点为C。他采用以下两种方案来验证质量为m的小球从斜面上某点由静止释放运动到C点的过程中机械能是否守恒。(当地重力加速度为g)(1)方案一:
①他用20分度游标卡尺测量小球的直径d,如图乙所示,则小球直径_____ cm,在C点安装一个光电门;
②将小球从斜面上某点由静止释放,小球通过C点光电门时所用的时间为t,则小球通过C点时的速度______ (用物理量符号表示);
③改变小球的释放位置,测得释放位置到C点的高度为h,重复②,得到多组释放高度h和对应时间t,以为横坐标,以h为纵坐标,将所得的数据点描点、连线,得到一条直线,若直线的斜率______ ,则表明小球在上述运动过程中机械能守恒。
(2)方案二:
①在圆弧最低点C安装一个力传感器;
②将小球从斜面上某点由静止释放,测得释放位置到C点的高度为h,并测得小球通过C点时传感器的示数F;
③改变小球的释放位置,重复②,得到多组释放高度h和对应传感器的示数F,以h为横坐标,以为F纵坐标,将所得的数据点描点、连线,得到一条直线,该直线的斜率为k,与纵轴的交点为b,若小球在上述运动过程中机械能守恒,则______ ,_____ 。(用物理量符号表示)。
①他用20分度游标卡尺测量小球的直径d,如图乙所示,则小球直径
②将小球从斜面上某点由静止释放,小球通过C点光电门时所用的时间为t,则小球通过C点时的速度
③改变小球的释放位置,测得释放位置到C点的高度为h,重复②,得到多组释放高度h和对应时间t,以为横坐标,以h为纵坐标,将所得的数据点描点、连线,得到一条直线,若直线的斜率
(2)方案二:
①在圆弧最低点C安装一个力传感器;
②将小球从斜面上某点由静止释放,测得释放位置到C点的高度为h,并测得小球通过C点时传感器的示数F;
③改变小球的释放位置,重复②,得到多组释放高度h和对应传感器的示数F,以h为横坐标,以为F纵坐标,将所得的数据点描点、连线,得到一条直线,该直线的斜率为k,与纵轴的交点为b,若小球在上述运动过程中机械能守恒,则
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9 . 实验小组用如图所示的装置验证“机械能守恒定律”。(1)除了图中所用的器材,还需要的器材有____________ (填正确答案标号)。
A.刻度尺 B.天平 C.停表 D.游标卡尺
(2)实验小组将挂有钩码的细线跨过定滑轮固定在滑块上,并保持滑块静止不动,测出遮光条到光电门中心的距离L,接通气泵电源,然后将滑块由静止释放。已知钩码的质量为m、滑块(带遮光条)的质量为M,遮光条的宽度为d,光电门记录的遮光时间为t,当地重力加速度为g,滑块经过光电门时钩码未着地。则在滑块从释放至遮光条运动至光电门的时间内,系统减少的重力势能为____________ ,系统增加的动能为____________ 。(均用题中所给物理量的字母表示)
(3)实验小组发现,所测出系统增加的动能总是大于系统减少的重力势能,可能的原因是:____________ 。
A.刻度尺 B.天平 C.停表 D.游标卡尺
(2)实验小组将挂有钩码的细线跨过定滑轮固定在滑块上,并保持滑块静止不动,测出遮光条到光电门中心的距离L,接通气泵电源,然后将滑块由静止释放。已知钩码的质量为m、滑块(带遮光条)的质量为M,遮光条的宽度为d,光电门记录的遮光时间为t,当地重力加速度为g,滑块经过光电门时钩码未着地。则在滑块从释放至遮光条运动至光电门的时间内,系统减少的重力势能为
(3)实验小组发现,所测出系统增加的动能总是大于系统减少的重力势能,可能的原因是:
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2023-11-14更新
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322次组卷
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2卷引用:2024届河北省石家庄市部分名校高三上学期三调考试物理试题
名校
10 . 某实验小组利用如图甲所示装置验证滑块(含遮光条)与钩码组成的系统机械能守恒。请完成下面问题:
(1)调节气垫导轨水平,打开电源,将带有遮光条的滑块(不连接钩码)放在导轨上,轻推滑块,若滑块经过两光电门的挡光时间______ (填“相同”或“不同”),则说明气垫导轨水平。
(2)利用游标卡尺测量遮光条的宽度,其示数如图乙所示,则遮光条宽度______ cm。
(3)利用天平测得带有遮光条的滑块和所挂钩码的质量分别为M=2.10kg和m=0.50kg,滑块通过细绳跨过定滑轮与钩码连接,细绳与气垫导轨平行,滑块每次从同一位置由静止释放。光电门A固定,光电门B可以移动,利用刻度尺测出A、B之间的距离为L,根据滑块通过两光电门的时间计算出对应的速度、,得到多组数据做出的图像如图丙所示,重力加速度取。则当AB间距为L=0.6m时,系统的重力势能减少了______ J,系统的动能增加了______ J。(结果均保留3位有效数字)
(1)调节气垫导轨水平,打开电源,将带有遮光条的滑块(不连接钩码)放在导轨上,轻推滑块,若滑块经过两光电门的挡光时间
(2)利用游标卡尺测量遮光条的宽度,其示数如图乙所示,则遮光条宽度
(3)利用天平测得带有遮光条的滑块和所挂钩码的质量分别为M=2.10kg和m=0.50kg,滑块通过细绳跨过定滑轮与钩码连接,细绳与气垫导轨平行,滑块每次从同一位置由静止释放。光电门A固定,光电门B可以移动,利用刻度尺测出A、B之间的距离为L,根据滑块通过两光电门的时间计算出对应的速度、,得到多组数据做出的图像如图丙所示,重力加速度取。则当AB间距为L=0.6m时,系统的重力势能减少了
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2023-11-08更新
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90次组卷
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2卷引用:河北省保定市定州市2023-2024学年高二上学期11月期中物理试题