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1 . 如图所示,如图为在实验室中“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图。让重物拉着纸带从高处由静止开始下落,打点计时器在纸带上打出一系列的点,通过对纸带上的点迹进行测量、分析即可验证机械能守恒定律。(1)实验中,先接通电源,再释放重物,得到下图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点,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,重物的重力势能减小量_______ ,动能增加量_______ 。(2)大多数学生的实验结果显示,重力势能的减少量大于动能的增加量,原因是_______。
(3)该同学继续应用纸带上各点到起始点O的距离h,计算出相应点对应的速度v,以h为横轴、为纵轴作出了如图所示的图线,当地重力加速度为g,该图线的斜率应_______。(填写正确答案的选项符号)
A.利用公式计算重物速度 |
B.利用公式计算重物速度 |
C.存在空气阻力和摩擦阻力的影响 |
D.没有采用多次实验取平均值的方法 |
(3)该同学继续应用纸带上各点到起始点O的距离h,计算出相应点对应的速度v,以h为横轴、为纵轴作出了如图所示的图线,当地重力加速度为g,该图线的斜率应_______。(填写正确答案的选项符号)
A.略小于g | B.等于g | C.略小于 | D.等于 |
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2 . 用如图所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”实验时,将打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始下落:(1)关于本实验,下列说法正确的是___________(填字母代号)。
(2)实验中,得到如图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(O点与下一点的间距接近2mm)的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g,打点计时器的打点周期为T。设重物质量为m,从打O点到B点的过程中,重物的重力势能变化量ΔEp=___________ ,动能变化量ΔEk=___________ (用已知字母表示)。
(3)在误差允许范围内,当满足关系式___________ 时,可验证机械能守恒。
A.应选择质量大、体积小的重物进行实验 |
B.释放纸带之前,纸带必须处于竖直状态 |
C.先释放纸带,后接通电源 |
(2)实验中,得到如图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(O点与下一点的间距接近2mm)的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g,打点计时器的打点周期为T。设重物质量为m,从打O点到B点的过程中,重物的重力势能变化量ΔEp=
(3)在误差允许范围内,当满足关系式
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3 . 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)对于该实验,下列操作中对减小实验误差有利的是______。
(2)纸带上所打的点记录了重物在不同时刻的位置,在选定的纸带上依次取计数点如图乙所示,相邻计数点间的时间间隔,那么纸带的______ (选填“左”或“右”)端与重物相连。设重物质量,O点为打下的第一个点,则从打下O点到E点的过程中,重物动能增加量为______ J(结果保留三位有效数字)。
(3)根据纸带上的数据,算出重物在各位置的速度v,量出对应位置下落的距离h,并以为纵轴、h为横轴画出图像,则在下列A、B、C、D四个图像中,若在误差允许范围内,重物在下落过程中机械能守恒,则图像可能是______ ;若重物在下落过程中所受到逐渐增大的阻力作用,则图像可能是______ (均填选项字母符号)。
A.精确测量出重物的质量 | B.两限位孔在同一竖直线上 |
C.重物选用质量和密度较大的金属锤 | D.先释放重物,再接通打点计时器 |
(2)纸带上所打的点记录了重物在不同时刻的位置,在选定的纸带上依次取计数点如图乙所示,相邻计数点间的时间间隔,那么纸带的
(3)根据纸带上的数据,算出重物在各位置的速度v,量出对应位置下落的距离h,并以为纵轴、h为横轴画出图像,则在下列A、B、C、D四个图像中,若在误差允许范围内,重物在下落过程中机械能守恒,则图像可能是
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4 . 某探究小组利用图示装置探究机械能守恒。将拉力传感器固定在天花板上,不可伸长的轻质细线一端连在拉力传感器上的O点,另一端系住可视为质点的钢球。钢球静止于最低点位置时拉力传感器示数为;现将钢球分别拉至不同高度由静止释放,小球释放前后细线一直处于伸直状态,如图甲所示。记下每次释放瞬间拉力传感器示数和每次释放后钢球第1次摆到最低点时拉力传感器示数。并作出图像如图乙所示,若小球第1次下摆过程中机械能守恒,则:(1)传感器示数______ N;(计算结果保留一位小数)
(2)若某次该钢球由静止释放时细线与竖直方向的夹角为θ、在最低点时传感器示数,则______ 。(计算结果保留两位有效数字)
(2)若某次该钢球由静止释放时细线与竖直方向的夹角为θ、在最低点时传感器示数,则
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5 . 某实验小组采用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。实验装置安装好后,用手提住纸带上端,之后让纸带由静止开始下落。
(1)关于下列实验操作,不必要或不正确的是______。
(2)某次实验中所用重物的质量。某同学选取了一条纸带,如图乙所示,0是打下的第一个点,1、2、3、4是连续打的点,根据纸带上的测量数据,从打下点0至打下点3的过程中,重物重力势能的减少量为______ J,动能增加量为______ J。(打点计时器频率为50Hz,取,结果均保留3位有效数字)
(3)若由于打点计时器的两限位孔不在同一竖直线上,这样会导致计算的动能增加量______ (填“<”“=”或“>”)重力势能减少量;其原因是______ 。
(1)关于下列实验操作,不必要或不正确的是______。
A.实验前先用天平测出重物和夹子的质量 |
B.为减小阻力,用电火花打点计时器比用电磁计时器好一些 |
C.在重物大小合适的情况下,选择木块比选择铁块好 |
D.用秒表测出重物下落的时间 |
E.释放纸带前应先接通电源 |
(3)若由于打点计时器的两限位孔不在同一竖直线上,这样会导致计算的动能增加量
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6 . 某实验小组用重物下落验证机械能守恒定律。
(1)下图是四位同学释放纸带瞬间的照片,你认为操作正确的是( )
(2)除上图中所示的装置之外,还必须使用的器材是( )
(3)选出一条清晰的纸带如图所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点,A、B、C为计数点,用刻度尺测得,,,在计数点A和B、B和C之间还各有一个点。已知重物的质量为1.00kg,取g=9.80m/s2、在OB段运动过程中,重物重力势能的减少量∆Ep=________ J;重物的动能增加量∆Ek=________ J(结果保留3位有效数字)。(4)甲同学多次实验,以重物的速度平方为纵轴,以重物下落的高度h为横轴,作出如图所示的图像,则当地的重力加速度g=________ m/s2。(结果保留3位有效数字)
(1)下图是四位同学释放纸带瞬间的照片,你认为操作正确的是( )
A. | B. | C. | D. |
(2)除上图中所示的装置之外,还必须使用的器材是( )
A.直流电源、天平(含砝码) |
B.直流电源、刻度尺 |
C.交流电源、天平(含砝码) |
D.交流电源、刻度尺 |
(3)选出一条清晰的纸带如图所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点,A、B、C为计数点,用刻度尺测得,,,在计数点A和B、B和C之间还各有一个点。已知重物的质量为1.00kg,取g=9.80m/s2、在OB段运动过程中,重物重力势能的减少量∆Ep=
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7 . 某同学设计了如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律。左侧铁架台的横杆上固定一拉力传感器,将质量为m,直径为d的小球用不可伸长的细线悬挂在传感器上。右侧有两个竖直杆固定在底座上,杆上分别装有刻度尺和激光笔,激光笔保持水平。实验步骤如下:
①调整光电门计时器的位置,使小球自由静止在最低点时光电门发射的光正好照在小球的中心;
②借助激光束调节刻度尺的零刻线与小球底端相平;
③将激光笔向上移动到某位置,读出此时激光束与高度差h。把小球拉至该高度处并使细线处于伸直状态,开启光电门计时器,由静止释放小球,记录光电门的遮光时间t;
④多次改变激光笔的高度h,重复步骤③;
⑤作出随h的变化图像如图乙所示。
(1)小球从高h处摆到最低点过程中,光电门计时器记录小球经过光电门时的挡光时间t,小球经过最低点时的速度大小为______ ,小球重力势能的减少量为______ ,小球动能的增加量为______ 。(用题中所给物理量符号表示)
(2)当图中已知量t、h和重力加速度g及小球的直径d满足以下表达式:______ 时,可判断小球下落过程中机械能守恒。
(3)若仅从图像为一条过坐标原点的直线,判断小球下落过程中机械能守恒,你认为可以吗?请说出理由:____________ 。
①调整光电门计时器的位置,使小球自由静止在最低点时光电门发射的光正好照在小球的中心;
②借助激光束调节刻度尺的零刻线与小球底端相平;
③将激光笔向上移动到某位置,读出此时激光束与高度差h。把小球拉至该高度处并使细线处于伸直状态,开启光电门计时器,由静止释放小球,记录光电门的遮光时间t;
④多次改变激光笔的高度h,重复步骤③;
⑤作出随h的变化图像如图乙所示。
(1)小球从高h处摆到最低点过程中,光电门计时器记录小球经过光电门时的挡光时间t,小球经过最低点时的速度大小为
(2)当图中已知量t、h和重力加速度g及小球的直径d满足以下表达式:
(3)若仅从图像为一条过坐标原点的直线,判断小球下落过程中机械能守恒,你认为可以吗?请说出理由:
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8 . 某同学用如图所示的实验装置验证系统机械能守恒定律。实验操作步骤如下:
①用天平测出滑块和遮光条的质量M、钩码的质量m;
②调整气垫导轨水平,按图连接好实验装置,固定滑块;
③测量遮光条中点与光电门光源之间距离L及遮光条宽度d,将滑块由静止释放,光电门记录遮光条遮光时间t;
④重复以上实验多次。根据上述实验操作过程,回答下列问题:
(1)下列关于该实验的说法正确的是________;
(2)某同学测量得滑块和遮光条的质量、钩码的质量、遮光条宽度,某次实验中滑块静止时遮光条中点与光电门光源之间距离,遮光条遮光时间,当地重力加速度。遮光条通过光电门时________ m/s,测量过程中系统重力势能的减少量________ J,滑块和钩码增加的动能总和为________ J。(结果均保留三位有效数字)
①用天平测出滑块和遮光条的质量M、钩码的质量m;
②调整气垫导轨水平,按图连接好实验装置,固定滑块;
③测量遮光条中点与光电门光源之间距离L及遮光条宽度d,将滑块由静止释放,光电门记录遮光条遮光时间t;
④重复以上实验多次。根据上述实验操作过程,回答下列问题:
(1)下列关于该实验的说法正确的是________;
A.本实验可以不用测量M和m |
B.实验中不需要保证m远小于M |
C.滑块运动过程中速度大小始终与钩码相等 |
D.本实验的研究对象为滑块 |
(2)某同学测量得滑块和遮光条的质量、钩码的质量、遮光条宽度,某次实验中滑块静止时遮光条中点与光电门光源之间距离,遮光条遮光时间,当地重力加速度。遮光条通过光电门时
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9 . 学校物理兴趣小组验证机械能守恒定律的实验装置如图甲所示,电火花计时器打点的周期为T。(1)实验中得到的一条纸带如图乙所示,其中第3点未画出,则重锤运动的加速度大小为__________ ,纸带上第3点到第2点间的距离为__________ 。(均用、、T表示)
(2)张同学根据打出的纸带算出了电火花计时器打某点时重锤的瞬时速度,测出打出的第一个点与该点的距离h,以h为横坐标、为纵坐标建立坐标系,作出图像,从而验证机械能守恒定律。若所有操作均正确,重力加速度大小为g,则在误差允许的范围内,图线的“斜率”为__________ 。
(2)张同学根据打出的纸带算出了电火花计时器打某点时重锤的瞬时速度,测出打出的第一个点与该点的距离h,以h为横坐标、为纵坐标建立坐标系,作出图像,从而验证机械能守恒定律。若所有操作均正确,重力加速度大小为g,则在误差允许的范围内,图线的“斜率”为
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10 . 某实验小组用如图所示的装置进行实验,既可以验证机械能守恒定律,也可以测量当地的重力加速度,在铁架台上固定一角度测量仪,用一不可伸长的轻质细线拴接一直径为d、质量为m的小球,细线悬点到小球顶端的距离为L,自然下垂时小球刚好位于光电门处,将小球拉离平衡位置至对应的偏离角度为,然后由静止释放小球,记录小球通过光电门时的挡光时间t,多次改变偏离角度,重新做实验。不计空气阻力。回答下列问题:(1)小球从静止摆动到最低点的过程中,重力势能的减小量为______ (用m、g、L、d、来表示),小球运动到最低点时的速度大小______ (用d、t来表示)。
(2)通过实验数据,以为横轴,以为纵轴,画出一条______ (填“直线”“抛物线”或“双曲线”)就验证了机械能守恒定律。
(3)若(2)中得到的图线(或其延长线)与横轴交点的横坐标的绝对值为c,则当地的重力加速度大小______ (用d、L、c来表示)。
(2)通过实验数据,以为横轴,以为纵轴,画出一条
(3)若(2)中得到的图线(或其延长线)与横轴交点的横坐标的绝对值为c,则当地的重力加速度大小
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203次组卷
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2卷引用:四川省雅安市2023-2024学年高三下学期5月联考理综试题-高中物理