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1 . 某同学验证机械能守恒定律的装置如图1所示,该装置由悬挂在铁架台上的细线、小球和铁架台下方的光电门组成,当地重力加速度为。(1)实验中用毫米刻度尺测量悬点到小球上端的细线长度为,用某测量工具测量小球的直径,则该测量工具为________ (填选项序号);
A.毫米刻度尺 B.20分度的游标卡尺
C.50分度的游标卡尺 D.螺旋测微器
(2)该同学将细绳拉直至与悬点等高的位置后由静止释放,记录小球通过最低点时光电门的遮光时间,则小球通过最低点的速度大小为________ (用所测物理量字母表示);
(3)本实验验证机械能守恒定律时,只需在误差允许范围内验证表达式________ 是否成立即可;
(4)多次改变细线长度,重复以上操作,若以为纵坐标,为横坐标,根据实验数据作出的图像如图2所示,图中的纵截距为,为纵轴上的一个数值,则可得重力加速度测量值________ (用图中给的字母或所测物理量表示);
(5)用实验所得重力加速度与当地重力加速度比较,在误差范围内两个数值近似相等,则验证了小球机械能守恒。
A.毫米刻度尺 B.20分度的游标卡尺
C.50分度的游标卡尺 D.螺旋测微器
(2)该同学将细绳拉直至与悬点等高的位置后由静止释放,记录小球通过最低点时光电门的遮光时间,则小球通过最低点的速度大小为
(3)本实验验证机械能守恒定律时,只需在误差允许范围内验证表达式
(4)多次改变细线长度,重复以上操作,若以为纵坐标,为横坐标,根据实验数据作出的图像如图2所示,图中的纵截距为,为纵轴上的一个数值,则可得重力加速度测量值
(5)用实验所得重力加速度与当地重力加速度比较,在误差范围内两个数值近似相等,则验证了小球机械能守恒。
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159次组卷
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3卷引用:陕西省西安市第一中学2023-2024学年高三下学期4月月考理综试题-高中物理
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2 . 在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,选取一条符合实验要求的纸带,如图所示。O为第一个点(速度为0),A、B、C为从合适位置开始选取的连续点中的三个点,其中,,。已知打点计时器每隔0.02s打一个点,当地的重力加速度为,那么:(1)根据图中所给的数据,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,对应的重物重力势能的减少量______ J,动能增加量______ J。(结果保留三位有效数字)
(3)第(2)问中重力势能减小量与动能增量不同的原因为____________ 。(写出一条即可)
(2)从O点到(1)问中所取的点,对应的重物重力势能的减少量
(3)第(2)问中重力势能减小量与动能增量不同的原因为
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3 . 如图所示,为了验证机械能守恒定律,物理实验小组设计利用自由落体运动验证机械能守恒定律,电源频率为,打点计时器固定在铁架台上,使重锤带动纸带从静止开始自由下落。(1)按正确实验操作将重锤由静止释放。按实验要求正确地选出纸带,是打下的第一个点,用刻度尺测量连续三点到点的距离,如图乙所示,若重锤的质量,查表可知当地的重力加速度,则从打下点到打下计数点的过程中,重力势能的减少量___________ J,动能的增加量___________ J(计算结果均保留3位有效数字)。结果发现略大于,原因可能是___________
(2)用代表重锤下落的距离,重锤的动能与变化的关系图像如图丙所示,如果重锤所受阻力恒定,已知图像的斜率为,那么重锤受到的阻力大小为___________ (用题中给出相关物理量的字母表示)。
(2)用代表重锤下落的距离,重锤的动能与变化的关系图像如图丙所示,如果重锤所受阻力恒定,已知图像的斜率为,那么重锤受到的阻力大小为
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4 . 在“验证机械能守恒定律”的实验中:
(1)下列实验器材中,必须选取的器材有( )
(2)释放纸带前,手捏纸带的方式正确的是( )
(3)如图所示是实验过程中打出的一条纸带,“0”点为打点计时器打下的第一个点,已知重物的质量为m=200g,当地重力加速度g=9.8m/s2。计算打点“4”时的动能Ek=___________ J(结果保留3位小数)。比较“0”点到“4”点过程重力势能的减少量和点“4”的动能Ek,___________ Ek(填“>”“<”或“=”),可能的原因是___________ 。
(1)下列实验器材中,必须选取的器材有( )
A. | B. |
C. | D. |
(2)释放纸带前,手捏纸带的方式正确的是( )
A. | B. |
C. | D. |
(3)如图所示是实验过程中打出的一条纸带,“0”点为打点计时器打下的第一个点,已知重物的质量为m=200g,当地重力加速度g=9.8m/s2。计算打点“4”时的动能Ek=
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5 . 某同学用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验,所用计时器为电火花打点计时器,重锤质量为500g,部分实验步骤如下:(1)按照正确的操作选得如图乙所示的纸带,其中O是重锤刚释放时所打的点,测得连续打下的五个点A、B、C、D、E到O点的距离h值如图乙所示。已知交流电源频率为50Hz,当地重力加速度为9.80m/s2。在打O点到C点的这段时间内,重锤动能的增加量__________ J,重力势能的减少量__________ J(结果均保留三位有效数字)。
(2)该同学进一步求出纸带上其他点的速度大小v,然后作出相应的图像,画出的图线是一条通过坐标原点的直线。该同学认为:只要图线通过坐标原点,就可以判定重锤下落过程机械能守恒,该同学的分析__________ (选填“合理”或“不合理”)。
(2)该同学进一步求出纸带上其他点的速度大小v,然后作出相应的图像,画出的图线是一条通过坐标原点的直线。该同学认为:只要图线通过坐标原点,就可以判定重锤下落过程机械能守恒,该同学的分析
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6 . 某同学设计实验验证机械能守恒定律,装置如图甲所示。一质量为m、直径为d的小球连接在长为l的细绳一端,,细绳另一端固定在O点,调整光电门的中心位置。由静止释放小球,记录小球从不同高度释放通过光电门的挡光时间,重力加速度为g。(1)用游标卡尺测量小球直径,如图乙所示,则小球直径d=______ mm;
(2)若测得某光电门的中心与释放点的竖直距离为h,小球通过此光电门的挡光时间为Δt,则小球从释放点下落至此光电门中心时的动能增加量______ ,重力势能减小量______ (用题中字母表示)
(3)经过多次重复实验,发现小球经过光电门时,总是大于,下列原因中可能的是______。
(2)若测得某光电门的中心与释放点的竖直距离为h,小球通过此光电门的挡光时间为Δt,则小球从释放点下落至此光电门中心时的动能增加量
(3)经过多次重复实验,发现小球经过光电门时,总是大于,下列原因中可能的是______。
A.小球的质量测量值偏大 |
B.在最低点时光电门的中心偏离小球球心 |
C.小球下落过程中受到了空气阻力 |
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7 . 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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8 . 完成以下关于“验证机械能守恒定律”实验相关问题。
(1)下列是实验时释放纸带前的瞬间状态图,重锤和手的位置合理的是( )
(2)某同学按照正确的实验步骤操作后,选出一条纸带如图所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点,A、B、C为纸带上连续的三个点迹,与O点距离如图,已知打点计时器的频率为50Hz,重物的质量为200g,当地重力加速度为9.8,在OB段运动过程中,重物重力势能的减少量_____________ J,重物的动能增加量_____________ J(结果均保留三位有效数字)。
(1)下列是实验时释放纸带前的瞬间状态图,重锤和手的位置合理的是( )
A. | B. |
C. | D. |
(2)某同学按照正确的实验步骤操作后,选出一条纸带如图所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点,A、B、C为纸带上连续的三个点迹,与O点距离如图,已知打点计时器的频率为50Hz,重物的质量为200g,当地重力加速度为9.8,在OB段运动过程中,重物重力势能的减少量
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9 . 用图甲所示实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m1、m2用轻绳连接跨过定滑轮,接通电源让m2从高处由静止开始下落,在m1上拖着的纸带打出一系列的点迹,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒。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),计数点间的距离如图乙所示,已知电源频率为50Hz,m1=50g、m2=150g,g取,则:
(1)在打点0~5过程中系统动能的增加量_______________ J,系统势能的减少量_______________ J。(结果均保留三位有效数字)
(2)本实验产生误差的原因_______________ 。(写出一条即可)
(1)在打点0~5过程中系统动能的增加量
(2)本实验产生误差的原因
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10 . 如图甲所示,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)供实验选择的重物有以下四个,最优选择为________;
(2)关于实验,下列说法中正确的是________;
(3)实验得到如图乙所示的一条纸带。在纸带上选取连续打出的三个点A、B、C,测得它们到起始点O的距离分别为、、。已知当地重力加速度为g,打点计时器打点周期为T。设重物质量为m,打O点到打B点的过程中,重物的重力势能减少量________ ,动能变化量________ 。在实验误差范围内,与相等,则验证了机械能守恒定律。(用题中所给条件的字母表示)
(1)供实验选择的重物有以下四个,最优选择为________;
A.质量为10g的砝码 | B.质量为200g的木球 |
C.质量为50g的塑料球 | D.质量为200g的铁球 |
(2)关于实验,下列说法中正确的是________;
A.释放重物时要注意纸带是否竖直 | B.重物的质量可以不测量 |
C.实验中应先释放纸带,后接通电源 | D.可以利用公式来求解瞬时速度 |
(3)实验得到如图乙所示的一条纸带。在纸带上选取连续打出的三个点A、B、C,测得它们到起始点O的距离分别为、、。已知当地重力加速度为g,打点计时器打点周期为T。设重物质量为m,打O点到打B点的过程中,重物的重力势能减少量
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