名校
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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141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月二模物理试题
名校
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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3 . 某同学设计实验验证机械能守恒定律,装置如图所示。一质量为m、直径为d的小球固定于释放装置上,在小球正下方h处固定光电门,调节光电门的中心,使其与小球的球心在同一竖直线上。由静止释放小球,记录小球通过光电门的挡光时间(当地重力加速度大小为g)(1)用游标卡尺测量小球直径示数如图(b),则小球直径________ ;
(2)小球经过光电门时的速度大小为________ (用题中所给物理量字母表示);
(3)当近似与________ (用题中所给物理量字母表示)相等时,则在误差允许范围内可认为小球下落过程中机械能守恒。
(2)小球经过光电门时的速度大小为
(3)当近似与
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4 . 如图1所示是“验证机械能守恒定律”的实验装置。(1)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外,在下列器材中,还必须使用的器材是________(多选)
(2)该实验过程中,下列说法正确的是________
(3)重物下落过程中除了重力外会受到空气阻力和摩擦阻力的影响,故动能的增加量________ (选填“略小于”或“略大于”)重力势能的减少量,这属于________ (选填“系统误差”或“偶然误差”),此实验另一类误差来源于高度的测量,减小误差的办法是多次测量取________ (选填“最大值”或“平均值”)。
(4)按照正确的操作得到图2所示的一条纸带,在纸带上选取三个连续打出的点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,打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中,重物的重力势能的减少量________ ,动能的增加量________ 。
A.低压交流电源 | B.刻度尺 | C.天平(含砝码) |
(2)该实验过程中,下列说法正确的是________
A.先释放纸带再接通电源 |
B.用手托住重物由静止释放 |
C.重物下落的初始位置应靠近打点计时器 |
(3)重物下落过程中除了重力外会受到空气阻力和摩擦阻力的影响,故动能的增加量
(4)按照正确的操作得到图2所示的一条纸带,在纸带上选取三个连续打出的点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,打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中,重物的重力势能的减少量
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5 . 在“研究自由下落物体的机械能”的实验中:
(1)图1所示实验装置中,器材安装摆放使用正确的是____ 。(2)在正确操作打出多条点迹清晰的纸带中,应选取相邻点间距离之差最接近____ mm的纸带进行测量。
(3)如图2所示,纸带上标记了七个连续打出的点为计数点1、2、…、7,并把刻度尺的“0刻度”对准点“7”。根据纸带算出打下点“4”时重物的速率v4 =____ m/s(结果保留三位有效数字)。(4)把打下点“7”时重物所在位置选为参考平面,测出纸带上各点到点“7”之间的距离h,算出打下各点时的重物速率v,则画出的图像是图3中的____ 。
(1)图1所示实验装置中,器材安装摆放使用正确的是
(3)如图2所示,纸带上标记了七个连续打出的点为计数点1、2、…、7,并把刻度尺的“0刻度”对准点“7”。根据纸带算出打下点“4”时重物的速率v4 =
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6 . 某学习小组准备用铁架台、光电计时器、电磁铁和铁球等验证机械能守恒定律,实验装置如图所示。先测出A、B之间的距离,再让电磁铁控制的小铁球从A点自由下落,下落过程中经过光电门B时,通过与之相连的光电计时器记录下小球的挡光时间为。已知当地的重力加速度为。(1)该小组同学先用游标卡尺测量出小球的直径d为______ ;(2)关于该实验下列说法正确的是______;
(3)该小组同学通过改变A、B之间的距离,得到多组的数值,通过描绘图像,可验证机械能守恒,为使图像呈直线,应描绘______ (用表示)图像,若图像的斜率______ (用d、g表示),可验证机械能守恒。
(4)由于存在空气阻力,该小组同学用实验数据描绘的图像的斜率______ (填“大于”“小于”或“等于”)理论值。
A.小球的直径越小,实验误差越小 |
B.实验前应调整光电门位置使小球下落过程中球心通过光电门中的激光束 |
C.实验时应先释放铁球,后打开光电计时器 |
(3)该小组同学通过改变A、B之间的距离,得到多组的数值,通过描绘图像,可验证机械能守恒,为使图像呈直线,应描绘
(4)由于存在空气阻力,该小组同学用实验数据描绘的图像的斜率
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7 . 某同学用如图所示的装置验证机械能守恒定律,一根细线一端系住钢球,另一端悬挂在铁架台上的O点,钢球静止于A点,光电门固定在A的正下方,在钢球底部竖直地固定一个宽度为d的遮光条(质量不计)。将钢球拉至不同位置由静止释放,遮光条经过光电门的挡光时间t由计时器测出,取作为钢球经过A点时的速度大小。记录钢球释放时细线与竖直方向的夹角θ和计时器示数t,计算并比较钢球从释放点摆至A点过程中重力势能减少量∆Ep与动能增加量∆Ek,从而验证机械能是否守恒。重力加速度为g。(1)已知钢球质量为m,悬点О到钢球球心的距离为L,则∆Ep=________ (用m、θ、L、g表示)。
(2)改变θ值,得出多组θ与挡光时间t的实验数据,若钢球机械能守恒,下列关于θ与t关系的图像正确的是______。
(3)依据实验结果,该同学发现钢球的动能增加量∆Ek总是略大于重力势能减少量∆Ep,产生这种差异的原因是__________________ 。
(2)改变θ值,得出多组θ与挡光时间t的实验数据,若钢球机械能守恒,下列关于θ与t关系的图像正确的是______。
A. | B. |
C. | D. |
(3)依据实验结果,该同学发现钢球的动能增加量∆Ek总是略大于重力势能减少量∆Ep,产生这种差异的原因是
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8 . 某同学利用如图甲所示装置来验证机械能守恒定律。(1)下列操作正确的是__________(填正确答案标号)。
(2)该同学正确操作后得到一条如图乙所示的纸带,为第一个点,、、、为从合适位置开始选取的四个连续点。已知打点计时器所接电源的频率为,则打点计时器打点时重物的速度大小为__________ 。(结果保留三位有效数字)
(3)已知重物的质量为,当地的重力加速度,取图中段来验证机械能守恒定律:从点到点,重物重力势能的减少量__________ J,动能的增加量__________ J。(结果均保留三位有效数字)
A.为了减小实验误差,重物应选择密度较小的物体 |
B.先释放纸带,后接通电源 |
C.在纸带上选取计数点,并测量计数点到第一个点间的距离 |
(2)该同学正确操作后得到一条如图乙所示的纸带,为第一个点,、、、为从合适位置开始选取的四个连续点。已知打点计时器所接电源的频率为,则打点计时器打点时重物的速度大小为
(3)已知重物的质量为,当地的重力加速度,取图中段来验证机械能守恒定律:从点到点,重物重力势能的减少量
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9 . 某小组同学在“验证机械能守恒定律”实验中,将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)在实验操作中出现如图1所示的四种情况,其中操作正确的是________(填选项下字母)。
(2)实验中,按照正确的操作得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点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,打点计时器打点的周期为T。设重锤的质量为m,从打O点到打B点的过程中,重锤的重力势能减少量∆Ep=________ ,动能增加量∆Ek=________ 。在误差允许的范围内,如果∆Ep=∆Ek,则可验证机械能守恒。(3)在实验中,该组同学根据测得的数据计算发现∆Ep<∆Ek,检查测量与计算均无错误,他们发现是操作错误引起的,即先松手后接通电源。他仅利用这条纸带能否实现验证机械能守恒定律的目的,并说明理由 。
(4)利用本实验的实验器材,不能完成的实验是________(填选项前字母)。
(1)在实验操作中出现如图1所示的四种情况,其中操作正确的是________(填选项下字母)。
A. | B. |
C. | D. |
(2)实验中,按照正确的操作得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点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,打点计时器打点的周期为T。设重锤的质量为m,从打O点到打B点的过程中,重锤的重力势能减少量∆Ep=
(4)利用本实验的实验器材,不能完成的实验是________(填选项前字母)。
A.研究自由落体运动规律 | B.探究加速度与物体质量大小的关系 |
C.研究匀变速直线运动的规律 | D.测量重力加速度的大小 |
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10 . 某同学设计实验验证机械能守恒定律,装置如图(a)所示。一质量为m、直径为d的小球固定于释放装置上,在小球正下方固定四个光电门,调节各光电门的中心,使其与小球的球心均在同一竖直线上。由静止释放小球,记录小球通过每个光电门的挡光时间,重力加速度为g。(1)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重力势能减小量ΔEp =mgh,动能增加量ΔEk=___________ ,(用题中字母表示);
(2)根据实验数据,作出的图像,如图(b)所示。若图中虚线的斜率___________ ,则可验证机械能守恒定律;(结果取一位有效数字)
(3)经过多次重复实验,发现小球经过第三个光电门时,ΔEk总是大于ΔEp,下列哪一项会造成以上情况___________。
(2)根据实验数据,作出的图像,如图(b)所示。若图中虚线的斜率
(3)经过多次重复实验,发现小球经过第三个光电门时,ΔEk总是大于ΔEp,下列哪一项会造成以上情况___________。
A.第三个光电门的中心与释放点的竖直距离测量值偏大 |
B.第三个光电门的中心偏离小球下落时球心所在的竖直线 |
C.小球下落过程中受到空气阻力的作用 |
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