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1 . 某实验小组用落体法验证讯械能守恒定律,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,利用此装置验证机械能守恒定律。
(1)本实验中,不同组学生在操作过程中出现如图的四种情况,其中操作正确的是___________(填序号)。
(2)进行正确操作后,打下的纸带如下图乙所示,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,那么纸带的___________ (填“左”或“右”)端与重锤相连。设重锤质量为m,根据测得的,在打下1点到3点的过程中,重锤重力势能的减少量表达式为___________ ,重锤动能增加量的表达式为___________ 。重力加速度为g。(用中的部分字母表达)
(1)本实验中,不同组学生在操作过程中出现如图的四种情况,其中操作正确的是___________(填序号)。
A. | B. |
C. | D. |
(2)进行正确操作后,打下的纸带如下图乙所示,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,那么纸带的
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2 . 为验证“机械能守恒定律”,某同学组装了如图所示实验装置:量角器中心O点安装力传感器并与细线的一个端点固定;细线另一端系一个小球,当小球静止不动时,量角器的零刻度线与细线重合。实验步骤如下:①测量小球自由静止时力传感器的示数 F0;
②把小球拉离平衡位置一个角度θ,由静止释放小球。记录下θ及运动过程中力传感器的最大示数F;
③改变θ,重复②,获得多组数据。
回答下列问题:
(1)现有半径相等的钢球和木球,为减小实验误差,小球应选______(填字母序号);
(2)若小球运动过程中机械能守恒,下列哪一个关系满足一次函数变化______(填字母序号)
(3)若忽略空气阻力的影响,理论上细线长度对实验结果______ 影响(选填“有”或“无”)。
②把小球拉离平衡位置一个角度θ,由静止释放小球。记录下θ及运动过程中力传感器的最大示数F;
③改变θ,重复②,获得多组数据。
回答下列问题:
(1)现有半径相等的钢球和木球,为减小实验误差,小球应选______(填字母序号);
A.质量均匀的钢球 | B.质量均匀的木球 |
(2)若小球运动过程中机械能守恒,下列哪一个关系满足一次函数变化______(填字母序号)
A.F—θ | B. | C.F—cosθ | D. |
(3)若忽略空气阻力的影响,理论上细线长度对实验结果
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3 . 用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,使质量为的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列的点。现选取一条符合实验要求的纸带,如图所示,O为第一个点,A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点(其他点未画出)。已知打点计时器每隔0.02s打一个点,重力加速度。(1)下列几个操作步骤中:
A .按照图示,安装好实验装置
B.将打点计时器接到电源的“交流输出”上
C.用天平测出重锤的质量
D.先释放重锤,后接通电源,纸带随着重锤运动,打点计时器在纸带上打下一系列的点
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动能
没有必要的是______ ,操作错误的是______ 。(填步骤前相应的字母)
(2)从O点到B点,重物重力势能的减少量______ J,动能的增加量______ J;请简述两者不完全相等的原因______ 。(计算结果均保留三位有效数字)。
(3)若测出纸带上所有各点到O点之间的距离,根据纸带算出各点的速度v及重物下落的高度h,则以为纵轴,以h为横轴画出的图像是图中的______。
A .按照图示,安装好实验装置
B.将打点计时器接到电源的“交流输出”上
C.用天平测出重锤的质量
D.先释放重锤,后接通电源,纸带随着重锤运动,打点计时器在纸带上打下一系列的点
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动能
没有必要的是
(2)从O点到B点,重物重力势能的减少量
(3)若测出纸带上所有各点到O点之间的距离,根据纸带算出各点的速度v及重物下落的高度h,则以为纵轴,以h为横轴画出的图像是图中的______。
A. | B. | C. | D. |
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4 . phyphox app是一款用途广泛的传感器手机软件。某同学使用手机下载phyphox app后设计了一套实验装置用来验证机械能守恒定律。实验过程如下:
(1)一钢尺伸出水平桌面少许,将质量为的小钢球放在钢尺末端;
(2)用刻度尺测量钢尺上表面与水平地板间的高度;
(3)打开手机中的声音“振幅”(声音传感器)app;
(4)迅速敲击钢尺侧面,让小钢球自由下落。手机中的传感器记录下声音振幅随时间变的曲线,如图所示,第一、第二个尖峰的横坐标分别对应小钢球离开钢尺时刻和落地时刻。测得这两个尖峰的时间间隔为。
(5)当地重力加速度g取,则下落过程中,重力势能减小量______ J,动能增加量______ J(结果均保留3位有效数字),据此可以得到实验结论:______ 。
(1)一钢尺伸出水平桌面少许,将质量为的小钢球放在钢尺末端;
(2)用刻度尺测量钢尺上表面与水平地板间的高度;
(3)打开手机中的声音“振幅”(声音传感器)app;
(4)迅速敲击钢尺侧面,让小钢球自由下落。手机中的传感器记录下声音振幅随时间变的曲线,如图所示,第一、第二个尖峰的横坐标分别对应小钢球离开钢尺时刻和落地时刻。测得这两个尖峰的时间间隔为。
(5)当地重力加速度g取,则下落过程中,重力势能减小量
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5 . 实验小组的同学做“验证机械能守恒定律”的实验。量角器中心O点和细线的一个端点重合,并且固定好,细线另一端系一个小球,当小球静止不动时,量角器的零刻度线与细线重合,在小球所在位置安装一个光电门。实验装置如图所示。本实验需要测量的物理量有:小球的直径d、细线长度L、小球通过光电门的时间,小球由静止释放时细线与竖直方向的夹角为。
(1)除了光电门、量角器、细线外,还有如下器材可供选用:
A.直径约为1cm的均匀铁球;
B.秒表;
C.天平;
D.直径约为5cm的均匀木球;
E.游标卡尺;
F.最小刻度为毫米的米尺。
若实验小组的同学选用了最小刻度为毫米的米尺和游标卡尺(10分度),则还需要从上述器材中选择______ (填写器材前的字母标号)。
(2)按正确实验方法操作,测得小球的直径为d,小球通过光电门的时间为,可知小球经过最低点的瞬时速度大小______ 。用精确度为0.1mm的游标卡尺测量小球直径,若测得一小球的直径为1.35cm,则此时游标尺上的第______ (填1~10中的数字)条刻度线与主尺上的刻度线对齐。
(3)若在实验误差允许的范围内,满足______ ,即可验证机械能守恒定律。(用题给字母L、d、以及当地重力加速度大小g表示)
(4)影响本实验结果的误差原因有______ 。(只填一项即可)
(1)除了光电门、量角器、细线外,还有如下器材可供选用:
A.直径约为1cm的均匀铁球;
B.秒表;
C.天平;
D.直径约为5cm的均匀木球;
E.游标卡尺;
F.最小刻度为毫米的米尺。
若实验小组的同学选用了最小刻度为毫米的米尺和游标卡尺(10分度),则还需要从上述器材中选择
(2)按正确实验方法操作,测得小球的直径为d,小球通过光电门的时间为,可知小球经过最低点的瞬时速度大小
(3)若在实验误差允许的范围内,满足
(4)影响本实验结果的误差原因有
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6 . 用如图甲所示的实验装置验证m1、m2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。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),所用电源的频率为50Hz。已知,m1=50g,m2=150g。则:(结果均保留两位有效数字)(1)在纸带上打下计数点5时的速度v5=______ m/s;
(2)在打下0点到打下计数点5的过程中系统动能的增加量=______ J;
(3)若某同学作出图像如图丙所示,则当地的重力加速度g=______ m/s2。
(2)在打下0点到打下计数点5的过程中系统动能的增加量=
(3)若某同学作出图像如图丙所示,则当地的重力加速度g=
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2024-03-24更新
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421次组卷
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2卷引用:重庆市朝阳中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题
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7 . 实验小组利用一根可绕一端无摩擦转动的匀质木棒、光电门、遮光片和量角器来验证机械能守恒定律。查阅资料得知,匀质木棒绕一端转动时动能可以表示为。实验小组设计了如图(a)所示的实验装置:将木棒的一段固定在转轴上,使得木棒可以在竖直面内无摩擦转动;在木棒另一端粘上轻质遮光片,并在转轴正下方放置一光电门以测量遮光时间。木棒与竖直方向的夹角可以通过刻度读数获取,重力加速度为g。实验过程如下:
(1)通过理论分析可知,木棒动能表达式中______ ;
(2)用游标卡尺测量遮光片的宽度并记为d,某次测量时游标卡尺示数如图(b),则遮光片宽度为______ mm;
(3)测量木棒的长度l;
(4)接通光电门电源,将木棒安装在转轴上,从偏离竖直方向夹角的位置由静止释放木棒,记录第一次通过光电门的时间t,则木棒经过竖直方向时的角速度为______ (用t、l、d表示);
(5)重复步骤(4)得到多组对应的角度与时间t,作出图像,测出图像的斜率绝对值为k,若满足______ (用l、g、d表示),则说明在误差允许的范围内机械能守恒。
(1)通过理论分析可知,木棒动能表达式中
(2)用游标卡尺测量遮光片的宽度并记为d,某次测量时游标卡尺示数如图(b),则遮光片宽度为
(3)测量木棒的长度l;
(4)接通光电门电源,将木棒安装在转轴上,从偏离竖直方向夹角的位置由静止释放木棒,记录第一次通过光电门的时间t,则木棒经过竖直方向时的角速度为
(5)重复步骤(4)得到多组对应的角度与时间t,作出图像,测出图像的斜率绝对值为k,若满足
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8 . 在“验证机械能守恒定律”实验中,小王用如图1所示的装置,让重物从静止开始下落,打出一条清晰的纸带,其中的一部分如图2所示。O点是打下的第一个点,A、B、C和D为另外4个连续打下的点。
已知交流电频率为50 Hz,重物质量为200 g,当地重力加速度g=9.80 m/s2,则从O点到C点,重物的重力势能变化量的绝对值|ΔEp|=______ J、C点的动能EkC=______ J(计算结果均保留3位有效数字)。比较EkC与|ΔEp|的大小,出现这一结果的原因可能是______ 。
A.工作电压偏高 B.存在空气阻力和摩擦力 C.接通电源前释放了纸带
已知交流电频率为50 Hz,重物质量为200 g,当地重力加速度g=9.80 m/s2,则从O点到C点,重物的重力势能变化量的绝对值|ΔEp|=
A.工作电压偏高 B.存在空气阻力和摩擦力 C.接通电源前释放了纸带
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9 . 某同学采用如图甲所示装置验证动滑轮下方悬挂的物块A与定滑轮下方悬挂的物块B(带有遮光条)组成的系统机械能守恒。图中光电门安装在铁架台上且位置可调,滑轮质量不计且滑轮凹槽中涂有润滑油,以保证细线与滑轮之间的摩擦可以忽略不计,细线始终伸直。A、B质量相等,遮光条质量不计,遮光条通过光电门的平均速度看作滑块通过光电门的瞬时速度,实验时将物块B由静止释放。(1)用螺旋测微器测出遮光条宽度d,如图乙所示,则d=__________ mm。
(2)某次实验中,测得t=11.60ms,则此时A的速度为__________ m/s(保留2位有效数字)。
(3)改变光电门与物块B之间的高度h,重复实验,测得各次遮光条的挡光时间t,以h为横轴、为纵轴建立平面直角坐标系,在坐标系中作出图像,如图丙所示,该图像的斜率为k,在实验误差允许范围内,若k=__________ (用含g、d字母的表达式表示),则验证了机械能守恒定律。
(2)某次实验中,测得t=11.60ms,则此时A的速度为
(3)改变光电门与物块B之间的高度h,重复实验,测得各次遮光条的挡光时间t,以h为横轴、为纵轴建立平面直角坐标系,在坐标系中作出图像,如图丙所示,该图像的斜率为k,在实验误差允许范围内,若k=
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10 . 小索同学为了验证机械能守恒定律设计了如图所示的实验装置。在悬点O处不可伸长细绳与拉力传感器连接,细绳末端系有一个质量为m的小球。将小球向左拉起适当的角度后自由释放,分别记录下摆过程中拉力传感器的最小值F0和最大值Fm(已知重力加速度为g)。
(1)实验中,小索同学应该选择什么材质的小球( ) ;
A.小钢球 B.小木球 C.小弹力球 D.均可
(2)验证下摆过程当中小球机械能守恒的表达式为Fm =________ (用题目中所给物理量的符号表示);
(3)实验中产生误差的主要原因可能为________________ 。
(1)实验中,小索同学应该选择什么材质的小球
A.小钢球 B.小木球 C.小弹力球 D.均可
(2)验证下摆过程当中小球机械能守恒的表达式为Fm =
(3)实验中产生误差的主要原因可能为
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