万考题-全国中小学题库

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1．物体在自由下落的过程中，重力势能减少，动能增大。利用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验：

除打点计时器（含纸带、复写纸）、交流电源、铁架台、导线及开关外，在下面的器材中，必须使用的还有____。（选填器材前的字母）

下图是实验中得到的一条纸带。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 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 。重锤质量用m表示，已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。从打下O点到打下B点的过程中，重锤重力势能的减少量 $\text{[math]}$ ，重锤动能的增加量 $\text{[math]}$ 。

重复多次实验，通过对实验数据的分析发现， $\text{[math]}$ 总是略大于 $\text{[math]}$ ，实验仪器和实验操作均正常。原因是。

难度：中等题型:常考题来源：广东省茂名信宜市2021-2022学年高一下学期物理期末考试试卷

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2．某同学做“验证机械能守恒定律”实验时，不慎将纸带前端损坏，剩下的一段纸带上各相邻点间的距离已测出标在图中。已知各相邻点的时间间隔为T，重物质量为m，重力加速度为g。

在打计时点2时重物的速度v₂＝，在打计时点5时重物的速度v₅＝，从打计时点2到打计时点5的过程中重物的动能增加量ΔE_k＝（用m、v₂、v₅表示），重力势能减少量ΔE_p＝。

若机械能守恒定律得到验证，则下列图像正确的是（其中ΔE_k表示重物动能的变化，Δh表示重物下落的高度）。

但在实际实验中ΔE_k<ΔE_p ，其原因是。

难度：中等题型:常考题来源：广东省广州市番禺区2021-2022学年高一下学期物理期末考试试卷

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3．某实验小组用图甲所示的装置验证机械能守恒定律，实验操作如下：

①将表面平整的圆柱形重锤上表面吸在电磁铁上，把光电门安装在重锤正下方；

②调整并测量重锤上表面到光电门之间的竖直高度h，h远大于重锤的长度；

③断开电源，重锤自由下落，读出重锤的遮光时间 $\text{[math]}$ 。

重力加速度g已知，为了验证机械能守恒定律，还需要测量的物理量有____；

重锤通过光电门的瞬时速度v=（用题目中给出的物理量符号表示）；

改变h，多次重复实验。把实验测量的h和计算出的 $\text{[math]}$ 记入表格。根据表格数据在图丙所给的坐标系中描出缺失的点，并绘出拟合图线。

类别	1	2	3	4	5
h/m	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5
$\text{[math]}$	1.57	3.52	5.50	7.45	9.40

绘制出的 $\text{[math]}$ 图线斜率大小为 $\text{[math]}$ （保留小数点后一位）；

某同学发现，所绘制出的 $\text{[math]}$ 图线并不过坐标原点，主要原因是。

难度：中等题型:常考题来源：广东省深圳市2021-2022学年高一下学期物理期末考试试卷

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4．某实验小组让重物带动纸带从静止开始自由下落，利用如图甲所示装置验证机械能守恒定律。

要完成此实验，除了图甲中所示的器材及导线和开关外，还必须选用下列器材中____（填字母标号）。

如图乙，释放纸带前的瞬间，其中实验情景最合理的是____。

在某次实验中，质量为0.5kg的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图丙所示。若纸带相邻两个点之间时间间隔为0.02s，从起点O到打下点B的过程中，重物的重力势能减少量为J，此过程中重物动能的增加量为J（g取9.8 $\text{[math]}$ ，结果均保留三位有效数字）。

难度：中等题型:常考题来源：浙江省金华十校2021-2022学年高一下学期物理期末调研考试试卷

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5．某同学设计出如图所示的实验装置来验证机械能守恒定律，让小球自由下落，下落过程中小球的球心经过光电门1和光电门2，光电计时器记录下小球通过光电门的时间 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，已知当地的重力加速度为g。

为了验证机械能守恒定律，该实验还必须要测量下列哪些物理量____（填选项序号）。

小球通过光电门1时的瞬时速度 $\text{[math]}$ （用题中所给的物理量表示）。

如果不考虑空气阻力，测得的物理量间满足关系式：，就可以验证小球下落过程中机械能守恒。

考虑到实际存在空气阻力，则实验过程中小球的重力势能的减少量（填“大于”、“小于”或“等于”）其动能的增加量。

难度：中等题型:常考题来源：河南省郑州市2021-2022学年高一下学期物理期末考试试卷

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6．某实验小组采用如图所示的装置验证机械能守恒定律，实验的主要步骤如下：

A.将导轨调至水平

B．测出挡光条的宽度 $\text{[math]}$

C．用天平测出托盘和砝码的总质量 $\text{[math]}$ ，滑块和挡光条的总质量 $\text{[math]}$

D．将滑块放在气垫导轨上，通过轻质细绳与托盘连接，测出挡光条到光电门的距离 $\text{[math]}$

E.将滑块由静止释放，读出挡光条通过光电门的挡光时间 $\text{[math]}$

F．对测量数据进行分析，得出实验结论

下列关于本实验的分析中，不正确的是____。

实验时发现光电门坏了，他们就在气垫导轨右端装上电磁打点计时器来进行实验，如图2所示是他们得到的一条纸带，图中 $\text{[math]}$ 为连续的6个计数点，其中 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 。相邻的两计数点间还有四个计时点未标出，电源频率为 $\text{[math]}$ ，若 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，重力加速度 $\text{[math]}$ ，则打点计时器打下 $\text{[math]}$ 点时滑块的速度为 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，从打下 $\text{[math]}$ 点到打下 $\text{[math]}$ 点的过程中系统动能的增加量为 $\text{[math]}$ J，重力势能的减少量为 $\text{[math]}$ J，多少次实验后发现 $\text{[math]}$ 总是小于 $\text{[math]}$ ，原因是。（计算结果保留两位有效数字）

难度：中等题型:常考题来源：河南省郑州市巩义、中牟、登封等六县2021-2022学年高一下学期物理期末联考试卷

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7．在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器接在 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的交流电源上，自由下落的重锤质量为 $\text{[math]}$ ，选出一条理想的纸带如图所示，A、B、C为连续打出的点，取 $\text{[math]}$ ， O为始起点，则：

打点计时器打B点时，重锤下落的速度 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ （保留两位有效数字）；

从起点O到打下点B点的过程中，重锤的重力势能减少量 $\text{[math]}$ J，动能的增加量 $\text{[math]}$ J；（ $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 均保留三位有效数字）；

由以上数据可以知道 $\text{[math]}$ 大于 $\text{[math]}$ ，其原因是。（写出一条）

难度：中等题型:常考题来源：湖南省岳阳市平江县2021-2022学年高一下学期物理期末考试试卷

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8．某同学通过调节手机拍摄功能中的感光度和快门时间，拍摄出质量较高的频闪照片。图1是该同学拍摄的小球自由下落部分运动过程中频闪照片，用来验证机械能守恒定律。该同学以小球下落过程中的某一点（非释放点）为原点 $\text{[math]}$ ，并借助照片背景中的刻度尺测量各时刻的位置坐标为 $\text{[math]}$ 刻度尺零刻度与原点 $\text{[math]}$ 对齐。已知手机连拍频率为 $\text{[math]}$ ，当地重力加速度为g，小球质量为 $\text{[math]}$ 。

小球在 $\text{[math]}$ 位置时的瞬时速度 $\text{[math]}$ =（用题中所给的物理量符号表示）；

关于实验装置和操作，以下说法正确的是____；

取小球从 $\text{[math]}$ 到 $\text{[math]}$ 的过程研究，则机械能守恒定律的表达式为 $\text{[math]}$ =（用题中所给物理量的符号表示）；

由于阻力的存在影响了实验，该同学利用测得的数据，算出了 $\text{[math]}$ 这些点对应的速度 $\text{[math]}$ ，以对应到 $\text{[math]}$ 点的距离 $\text{[math]}$ 为横轴， $\text{[math]}$ 为纵轴画出了如图2所示的图线。测得图线的斜率为 $\text{[math]}$ ），则小球受到的阻力大小 $\text{[math]}$ =。

难度：中等题型:常考题来源：河南省焦作市2021-2022学年高一下学期物理期末考试试卷

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9．采用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验。

除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的有____。

实验中，先接通电源，再释放重物，在纸带上打出一系列的点，如图乙所示。已知重物的质量为0.4kg，打点计时器的打点频率为50Hz，取重力加速度大小g = 10m/s² ，纸带上所标数据单位为cm，其中O点与下一点之间的距离为2mm，那么从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量 $\text{[math]}$ J，动能增加量 $\text{[math]}$ J。（结果均保留三位有效数字）

大多数学生的实验结果显示，重物重力势能的减少量略大于动能的增加量，出现这种结果的主要原因是____。

难度：中等题型:常考题来源：湖北省十堰市2021-2022学年高一下学期物理期末调研试卷

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10．某实验小组利用铁架台、弹簧、钩码、打点计时器、刻度尺等器材验证系统机械能守恒定律，实验装置如图1所示。弹簧的劲度系数为k，原长为L₀ ，钩码的质量为m。已知弹簧的弹性势能表达式为 $\text{[math]}$ ，其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量，当地的重力加速度大小为g。

在弹性限度内将钩码缓慢下拉至某一位置，测得此时弹簧的长度为L。接通打点计时器电源。从静止释放钩码，弹簧收缩，得到了一条点迹清晰的纸带。钩码加速上升阶段的部分纸带如图2所示，纸带上相邻两点之间的时间间隔均为T（在误差允许范围内，认为释放钩码的同时打出A点）。从打出A点到打出F点时间内，弹簧的弹性势能减少量为，钩码的动能增加量为，钩码的重力势能增加量为。

利用计算机软件对实验数据进行处理，得到弹簧弹性势能减少量、钩码的机械能增加量分别与钩码上升高度h的关系，如图3所示。由图3可知，随着h增加，两条曲线在纵向的间隔逐渐变大，主要原因是。

难度：中等题型:真题来源：【高考真题】2022年新高考物理真题试卷（河北卷）

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