2023·山东威海·二模
1 . 如图所示为某小组验证机械能守恒定律的实验装置。将圆柱体重锤从A点由静止释放,当重锤沿竖直面做圆周运动经过装置E时,E能够同时记录此时重锤相对于最低点的高度h和重锤遮挡光电门的时间t。沿圆周改变装置E的位置,每次都将重锤从A点由静止释放,获得多组数据。已知重锤的质量m=100g,直径为d,重力加速度g=9.8m/s2,取重锤运动的最低点为零势能点,回答下列问题:
(1)重锤经过装置E时的瞬时速度大小可表示为_________ (用d、t表示)
(2)若两次实验记录的高度分别为h1、h2,时间分别为t1、t2,则验证重锤的机械能守恒的表达式为_________ (用题中已知量的符号表示);
(3)以下是4次实验处理的数据,请补充完整第2次实验中的两个数值_________ J(势能)、_________ J(机械能);
(4)分析数据得出实验结论。
(1)重锤经过装置E时的瞬时速度大小可表示为
(2)若两次实验记录的高度分别为h1、h2,时间分别为t1、t2,则验证重锤的机械能守恒的表达式为
(3)以下是4次实验处理的数据,请补充完整第2次实验中的两个数值
次数 | 高度h(m) | 速度v(m/s) | 势能(J) | 动能(J) | 机械能(J) |
1 | 0.102 | 0.960 | 0.100 | 0.046 | 0.146 |
2 | 0.086 | 1.092 | 0.060 | ||
3 | 0.063 | 1.275 | 0.062 | 0.081 | 0.143 |
4 | 0.039 | 1.439 | 0.038 | 0.104 | 0.142 |
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2023·山东烟台·二模
名校
2 . 物理社团的同学利用实验室提供的传感器设计了如图甲所示的实验装置,用以探究加速度与力的关系,以及验证机械能守恒定律。他们将附有刻度尺的气垫导轨调整水平,在导轨左侧处固定一光电门,将轻绳一端固定在点,另一端与滑块相连,滑块上安装遮光条和加速度传感器,并且可以增加砝码以改变其质量,在轻绳上通过不计质量的动滑轮悬挂一个重物。打开气泵,将滑块从导轨右侧处由静止释放,记录加速度传感器的数值、遮光条通过光电门的时间以及和之间的距离。已知重物的质量为m,遮光条的宽度为d,重力加速度为g,滑块、遮光条、加速度传感器以及砝码的总质量用M表示,遮光条通过光电门的时间用t表示,加速度传感器的示数用a表示,和之间的距离用L表示。
(1)若某次实验中遮光条挡光时间为,则此时滑块的速度为_____ ,重物的速度为______ ;
(2)该社团同学首先保持L不变改变M进行了若干次实验,根据实验数据画出了如图乙所示的一条过坐标原点的直线,其纵轴为加速度a,经测量其斜率恰为重力加速度g,则该图线的横轴为________ (用所给的字母表示);
(3)接下来他们欲验证该过程中系统机械能守恒,使滑块总质量保持为不变,改变L进行若干次实验,根据实验数据画出的图线也是一条过原点的直线,若图线斜率为k,则需满足_________ (用所给的字母表示)。
(1)若某次实验中遮光条挡光时间为,则此时滑块的速度为
(2)该社团同学首先保持L不变改变M进行了若干次实验,根据实验数据画出了如图乙所示的一条过坐标原点的直线,其纵轴为加速度a,经测量其斜率恰为重力加速度g,则该图线的横轴为
(3)接下来他们欲验证该过程中系统机械能守恒,使滑块总质量保持为不变,改变L进行若干次实验,根据实验数据画出的图线也是一条过原点的直线,若图线斜率为k,则需满足
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2023-05-10更新
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1176次组卷
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7卷引用:13.力学实验-2023年山东二模分类汇编
(已下线)13.力学实验-2023年山东二模分类汇编(已下线)专题16 力学实验-学易金卷:3年(2021-2023)高考1年模拟物理真题分项汇编(山东专用)2023届山东省烟台市高三下学期高考适应性测试(二模)物理试题2023届山东省枣庄市高三下学期三模物理试题2024步步高大二轮 考前热身练 小综合练(二)2023届河南省南阳市第一中学校高三下学期第三次模拟考试理综物理试题河南省平顶山市叶县高级中学2023-2024学年高三上学期8月半月考物理试题
2023·山东滨州·二模
名校
3 . 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m=60g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h=100.00cm;
(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化的曲线,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t=0.46s。
(5)当地重力加速度g取9.8m/s2,则下落过程中,重力势能减小量______ J,动能增加量______ J。据此可以得到实验结论:在误差允许的范围内,小钢球自由下落过程中机械能守恒。(结果均保留3位有效数字)
(6)敲击钢尺侧面时若导致小钢球获得了一个竖直向上的未被察觉的小速度,此时小球动能增加量的测量值与真实值相比______ (填“偏大”、“偏小”或“相同”)。
(1)一钢尺伸出水平桌面少许,将质量为m=60g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h=100.00cm;
(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化的曲线,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t=0.46s。
(5)当地重力加速度g取9.8m/s2,则下落过程中,重力势能减小量
(6)敲击钢尺侧面时若导致小钢球获得了一个竖直向上的未被察觉的小速度,此时小球动能增加量的测量值与真实值相比
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2023-05-10更新
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611次组卷
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4卷引用:13.力学实验-2023年山东二模分类汇编
(已下线)13.力学实验-2023年山东二模分类汇编(已下线)专题16 力学实验-学易金卷:3年(2021-2023)高考1年模拟物理真题分项汇编(山东专用)2023届山东省滨州市高三下学期二模物理试题2023届安徽省芜湖市第一中学高三下学期最后一卷理综物理试题
2023·山东枣庄·二模
4 . 某实验小组利用如图甲所示的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,滑轮的质量忽略不计。
(1)开始时,绳绷直,重物A、B处于静止状态。释放后,A、B开始运动,测出遮光条通过光电门的时间t,则重物B经过光电门时的速度为v=___________ (用题中所给的字母表示)。
(2)用游标卡尺测得遮光条的宽度如图乙所示,则遮光条的宽度d=___________ cm。
(3)调整B开始释放的位置到光电门之间的高度H,得到多组时间t。如果系统的机械能守恒,应满足的关系式为___________ (已知当地重力加速度大小为g,用实验中所测得的物理量的字母表示)。
(1)开始时,绳绷直,重物A、B处于静止状态。释放后,A、B开始运动,测出遮光条通过光电门的时间t,则重物B经过光电门时的速度为v=
(2)用游标卡尺测得遮光条的宽度如图乙所示,则遮光条的宽度d=
(3)调整B开始释放的位置到光电门之间的高度H,得到多组时间t。如果系统的机械能守恒,应满足的关系式为
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2023·山东泰安·一模
名校
5 . 现要通过实验验证机械能守恒定律,实验装置如图(a)所示,实验过程如下:
(1)用螺旋测微器测量小球的直径,示数如图(b)所示,小球直径d=___________ mm。
(2)将小球从释放装置由静止释放,调节光电门位置,使小球从光电门正上方释放后。在下落过程中通过光电门。用刻度尺测出光电门到小球释放点的距离h,记录小球通过光电门的遮光时间t,计算小球通过光电门的速度。已知重力加速度为g,在误差允许范围内,若满足关系式___________ (用字母h、d、t、g表示),则认为小球下落过程中机械能守恒;
(3)小球与橡胶材料碰撞会造成机械能损失。调节光电门位置,使小球下落通过光电门后,与水平放置的橡胶材料碰撞并反弹再次通过光电门,记录小球第一次和第二次通过光电门的遮光时间t1和,已知小球的质量为m,可得小球与橡胶材料碰撞导致的机械能损失△E=___________ (用字母、和表示)。若适当调高光电门的高度,将会___________ (选填“增大”或“减小”)因空气阻力引起的测量误差。
(1)用螺旋测微器测量小球的直径,示数如图(b)所示,小球直径d=
(2)将小球从释放装置由静止释放,调节光电门位置,使小球从光电门正上方释放后。在下落过程中通过光电门。用刻度尺测出光电门到小球释放点的距离h,记录小球通过光电门的遮光时间t,计算小球通过光电门的速度。已知重力加速度为g,在误差允许范围内,若满足关系式
(3)小球与橡胶材料碰撞会造成机械能损失。调节光电门位置,使小球下落通过光电门后,与水平放置的橡胶材料碰撞并反弹再次通过光电门,记录小球第一次和第二次通过光电门的遮光时间t1和,已知小球的质量为m,可得小球与橡胶材料碰撞导致的机械能损失△E=
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2023-03-10更新
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952次组卷
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5卷引用:15.力学实验-2023年山东地区一模分类汇编
(已下线)15.力学实验-2023年山东地区一模分类汇编(已下线)专题16 力学实验-学易金卷:3年(2021-2023)高考1年模拟物理真题分项汇编(山东专用)2023届山东省泰安市高三下学期一模物理试题2023届湖南省衡阳市第八中学高三模拟预测物理试题湖南省怀化市雅礼实验学校2023-2024学年高三上学期入学模拟考试反馈检测物理试题
2022·山东泰安·二模
6 . 某实验小组用图甲所示装置验证机械能守恒定律。长为的轻质细绳一端固定在点,另一端拴一质量为的小钢球,在悬点固定一力传感器。重力加速度为。实验步骤如下:
(1)用螺旋测微器测出小球的直径,示数如图乙,小球直径______ ;
(2)保持轻绳绷直,将小球拉至偏离竖直方向的某位置,用工具测出该位置处的细绳与竖直方向的夹角为;
(3)由静止释放小球,读出小球第一次经过最低点时力传感器上拉力值为;
(4)在实验误差允许范围内,若与的关系满足______ (用题中已知量、测量量的符号表示)时,可验证小球摆动过程中机械能守恒。
(5)多次从不同夹角处释放,如图丙,以为横坐标,以为纵坐标,得到的图像是一条倾斜直线。
(6)在绘制图线过程发现第7组数据存在较大误差,则造成该实验误差的原因可能为______ 。
A.小球下摆过程所受阻力过大
B.小球释放时具有一定的初速度
C.悬点到球心间距测量值偏大
(1)用螺旋测微器测出小球的直径,示数如图乙,小球直径
(2)保持轻绳绷直,将小球拉至偏离竖直方向的某位置,用工具测出该位置处的细绳与竖直方向的夹角为;
(3)由静止释放小球,读出小球第一次经过最低点时力传感器上拉力值为;
(4)在实验误差允许范围内,若与的关系满足
(5)多次从不同夹角处释放,如图丙,以为横坐标,以为纵坐标,得到的图像是一条倾斜直线。
组别 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
0 | ||||||||
1.000 | 0.940 | 0.866 | 0.766 | 0.643 | 0.500 | 0.342 | 0.174 | |
0.137 | 0.150 | 0.171 | 0.199 | 0.230 | 0.269 | 0.337 | 0.356 |
(6)在绘制图线过程发现第7组数据存在较大误差,则造成该实验误差的原因可能为
A.小球下摆过程所受阻力过大
B.小球释放时具有一定的初速度
C.悬点到球心间距测量值偏大
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21-22高三上·山东济宁·期中
名校
7 . 某同学利用图甲装置探究“系统的机械能守恒”,该系统由钩码与弹簧组成,实验步骤如下:
(1) 用游标卡尺测量遮光条的宽度d,示数如图(丙)所示,d=_______ cm;
(2)按图竖直悬挂好轻质弹簧,将轻质遮光条水平固定在弹簧下端,测出此时弹簧的长度 ;在铁架台上固定一个位置指针,标示出弹簧不挂钩码时遮光条下边缘的位置。
(3)用轻质细线在弹簧下方挂上钩码,测量出平衡时弹簧的长度x,并按图所示将光电门的中心线调至与遮光条下边缘同一高度。
(4)用手缓慢的将钩码向上托起,直至遮光片恰好回到弹簧原长标记指针的等高处(保持细线竖直),将钩码由静止释放,记下遮光条经过光电门的时间 。
(5)多次改变钩码个数,重复步骤(3)(4),得到多组数据,做出图像如图丁所示。通过查找资料,得知弹簧的弹性势能表达式为 (其中k为弹簧的劲度系数, 为弹簧的形变量),已知当地重力加速度为g。则图线斜率等于________ (用d和g表示)时可得系统的机械能是守恒的。
(6)实验中钩码的速度实际上_______ (选填“大于”、“等于”或“小于”) 。
(1) 用游标卡尺测量遮光条的宽度d,示数如图(丙)所示,d=
(2)按图竖直悬挂好轻质弹簧,将轻质遮光条水平固定在弹簧下端,测出此时弹簧的长度 ;在铁架台上固定一个位置指针,标示出弹簧不挂钩码时遮光条下边缘的位置。
(3)用轻质细线在弹簧下方挂上钩码,测量出平衡时弹簧的长度x,并按图所示将光电门的中心线调至与遮光条下边缘同一高度。
(4)用手缓慢的将钩码向上托起,直至遮光片恰好回到弹簧原长标记指针的等高处(保持细线竖直),将钩码由静止释放,记下遮光条经过光电门的时间 。
(5)多次改变钩码个数,重复步骤(3)(4),得到多组数据,做出图像如图丁所示。通过查找资料,得知弹簧的弹性势能表达式为 (其中k为弹簧的劲度系数, 为弹簧的形变量),已知当地重力加速度为g。则图线斜率等于
(6)实验中钩码的速度实际上
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2021-12-09更新
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294次组卷
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5卷引用:专题17 力学实验——2020-2022年三年山东卷高考汇编
(已下线)专题17 力学实验——2020-2022年三年山东卷高考汇编2022届山东省济宁市嘉祥县第一中学高三上学期期中物理试题2022届山东省济南大学城实验高中高三上学期11月物理试题(已下线)海南省2022届新高考物理模拟试卷(1)辽宁省实验中学东戴河分校2022-2023学年高三上学期10月月考物理试题
21-22高三上·山东日照·阶段练习
8 . 小明同学想用图甲所示的装置验证机械能守恒定律,其中A、B是两个锻炼用的沙袋,用电子秤测出它们的质量m1=5.5kg,m2=3.5kg。实验步骤如下,请完成填空。
(1)将光电门安装到桌沿上,在沙袋A上固定一遮光片,用游标卡尺测出遮光片的宽度d,如图乙所示,则d=______ mm。
(2)将两沙袋用轻绳连接,跨过大小质量均不计的光滑定滑轮,放手后发现A下降、B上升。
(3)A从静止开始下降时,用刻度尺测出遮光片到光电门的距离h=1.12m。用数字毫秒计读出遮光片通过光电门的时间△t=1.50ms,在沙袋A下降h的过程中,系统动能的增加量△Ek=______ J,系统重力势能的减少量=______ J(重力加速度g=9.8m/s2,结果均保留两位小数)。
(4)小明同学从B中取出质量为m的沙粒放入A中,重复实验,测得多组m和△t的数据,通过Excel处理数据,做出()2-m图像如图丙所示,图线的斜率为k,则k=______ (用题中给出的字母d、m1、m2、h和g表示)。
(1)将光电门安装到桌沿上,在沙袋A上固定一遮光片,用游标卡尺测出遮光片的宽度d,如图乙所示,则d=
(2)将两沙袋用轻绳连接,跨过大小质量均不计的光滑定滑轮,放手后发现A下降、B上升。
(3)A从静止开始下降时,用刻度尺测出遮光片到光电门的距离h=1.12m。用数字毫秒计读出遮光片通过光电门的时间△t=1.50ms,在沙袋A下降h的过程中,系统动能的增加量△Ek=
(4)小明同学从B中取出质量为m的沙粒放入A中,重复实验,测得多组m和△t的数据,通过Excel处理数据,做出()2-m图像如图丙所示,图线的斜率为k,则k=
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20-21高一下·河南洛阳·期中
9 . 某同学用图(a)所示的实验装置“验证机械能守恒定律”,图(b)是打点计时器接“6V、50Hz”的电源时打出的一条连续点的纸带,O点为重锤下落的起点,选取的计时点A、B、C、D到O点的距离在图中已标出,重力加速度g取9.8 m/s2,重锤的质量为1 kg。(计算结果均保留三位有效数字)。
(1)打点计时器打出B点时,重锤下落的速度vB=________ m/s,此时重锤的动能EkB =________ J。
(2)从起点O到打下B点过程中,重锤重力势能的减小量为_________ J。
(3)实验结果显示,重力势能的减少量大于动能的增加量,主要原因是__________ 。
(1)打点计时器打出B点时,重锤下落的速度vB=
(2)从起点O到打下B点过程中,重锤重力势能的减小量为
(3)实验结果显示,重力势能的减少量大于动能的增加量,主要原因是
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2020·山东·二模
名校
10 . 某同学利用图甲装置验证机械能守恒定律,打出如图乙所示的纸带,已知打点计时器所用交流电源的频率为50 Hz。
(1)下列关于该实验的说法正确的是___________ 。
A.纸带必须尽量保持在竖直方向以减小摩擦阻力作用
B.为了验证机械能守恒,必须选择纸带上打出的第一个点作为起点
C.将电磁打点计时器改成电火花计时器可以减少纸带和打点计时器间的摩擦
D.选择较轻的物体作为重物实验效果更好
(2)图乙为实验中打出的一条纸带,打下C点时重物的速度为___________ m/s。(结果保留3位有效数字)
(3)该同学用两个形状完全相同,但质量不同的重物P和Q分别进行实验,测得几组数据,并作出v2h图象,如图丙所示,由图象可判断P的质量___________ Q的质量(选填“大于”或“小于”)。
(1)下列关于该实验的说法正确的是
A.纸带必须尽量保持在竖直方向以减小摩擦阻力作用
B.为了验证机械能守恒,必须选择纸带上打出的第一个点作为起点
C.将电磁打点计时器改成电火花计时器可以减少纸带和打点计时器间的摩擦
D.选择较轻的物体作为重物实验效果更好
(2)图乙为实验中打出的一条纸带,打下C点时重物的速度为
(3)该同学用两个形状完全相同,但质量不同的重物P和Q分别进行实验,测得几组数据,并作出v2h图象,如图丙所示,由图象可判断P的质量
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2021-03-16更新
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439次组卷
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19卷引用:2018-2020年山东省物理高考各地模拟试题分类(16)——力学实验
(已下线)2018-2020年山东省物理高考各地模拟试题分类(16)——力学实验2020届山东省临沂市(二模)、枣庄市(三调)高三下学期临考演练考试物理试题2021届山东省济南市商河县第一中学高三上学期阶段性考试物理试题(已下线)《2021届高考备考物理二轮专题特训》:实验基本理论及仪器的使用与读数(已下线)《2021年高考物理二轮复习讲练测》专题18 力学实验及创新【讲】山东省济宁市兖州区2023-2024学年高三上学期期中物理试题2021届湖北省部分重点中学高三上学期第一次联考物理试题2021届广东省广州市广东实验中学高三上学期11月阶段测试物理试题2021届天津市河西区高三上学期期末质量调查物理试题重庆市巴南区实验中学2020-2021学年高一下学期第二阶段测试物理试题重庆市沙坪坝区第七中学2020-2021学年高一下学期5月物理试题2021届黑龙江省齐齐哈尔三立高级中学高三上学期开学考试物理试题2022届广东省佛山市高明区纪念中学高三上学期10月第二次阶段考试物理试题2022届四川省绵阳南山中学高三上学期12月理综物理试题福建省泉州市三校2021-2022学年高一下学期期中联考物理试题北京市第一七一中学2022-2023学年高三上学期9月月考物理试题广东省茂名市第一中学奥林匹克学校2022-2023学年高一下学期期中物理试题第一章 功和机械能 单元测试(基础版)-鲁科版(2019)高中物理必修第二册1.5 科学验证_机械能守恒定律 同步训练—鲁科版(2019)高中物理必修第二册