万考题-全国中小学题库

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1．如图所示，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：

对于该实验，下列操作必要且又正确的有___________

实验中，先接通电源，再释放重物，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 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 。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 $\text{[math]}$ ，动能变化量 $\text{[math]}$

大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量略大于动能的增加量，其原因是。

某同学想用下述方法研究机械能是否守恒：在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘 $\text{[math]}$ 图像如图所示，并做如下判断：若图像是一条过原点的直线，斜率为K，则当满足时，重物下落过程中机械能守恒。

利用（4）小题的纸带通过逐差法求出重锤下落的加速度为a，已知当地的重力加速度为g需要知道一个物理量就可计算出重锤下落过程中所受的平均阻力f=。

难度：中等题型:常考题来源：河南省开封市五县联考2020-2021学年高一下学期物理期末考试试卷

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2．某同学利用如图所示装置来验证机械能守恒定律。将半径为 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 圆轨道竖直固定在高度也为 $\text{[math]}$ 的平台上端，且使圆轨道末端水平。将一小球从圆轨道的顶端由静止释放（小球下边缘与圆轨道圆心等高），经多次实验可以测得小球从圆轨道的末端水平抛出落在地面上的水平位移趋于一个定值，测出这个定值为 $\text{[math]}$ ，重力加速度为 $\text{[math]}$ ，根据实验情况请回答下列问题：

如果圆轨道光滑，且其他实验操作严格符合要求，只要得出小球的平抛位移为 $\text{[math]}$ ，则说明小球在 $\text{[math]}$ 圆轨道下滑的过程中机械能守恒。

在满足第（1）问条件的情况下，小球落地时的速度大小为 $\text{[math]}$ 。

关于该实验，下列说法正确的是______。

难度：中等题型:常考题来源：河南省部分学校2020-2021学年高一下学期物理期末考试试卷

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3．在利用如下图装置“验证机械能守恒定律”的实验中：

下列器材中不必要的一项是___________（只需填字母代号）；

关于本实验，以下说法正确的是___________；

在实验中，质量m=0.5kg的物体自由下落，得到如图所示的纸带，相邻计数点间的时间间隔为0.04s。那么从打点计时器打下起点O到打下B点的过程中，物体重力势能的减少量E_p=J，此过程中物体动能的增加量E_k=J。（取g=9.8m/s² ，保留三位有效数字）

另一位同学利用他自己实验时打出的纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，然后以h为横轴、以 $\text{[math]}$ 为纵轴作出了如图所示的图线，图线的斜率近似等于___________。

难度：中等题型:常考题来源：四川省资阳市2020-2021学年高一下学期物理试期末质量检试卷

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4．某同学用如图甲所示的实验装置做《验证机械能守恒定律》的实验•实验时让质量为m=0.5kg的重物从高处由静止开始下落，重物上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，如图乙为实验时打出的一条纸带，选取纸带上连续打出三个点A、B、C，测出各点距起点P的距离，重力加速度取g = 9.8m/s² ，请完成下列问题：

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实验中使用的电磁打点计时器应使用电压为（选填“220V”或“4-6V”）的交流电源；

打下计数点B时物体的速度大小为m/s；

重物从P到B减小的重力势能为J，增加的动能为J；（计算结果保留3 位小数）

通过计算得出的实验结论是：

难度：中等题型:常考题来源：四川省南充市2020-2021学年高一下学期物理教学质量监测试卷

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5．在“验证机械能守恒定律”实验中，小王用如图1所示的装置，让重物从静止开始下落，打出一条清晰的纸带，其中的一部分如图2所示。O点是打下的第一个点，A、B、C和D为另外4个连续打下的点。

①为了减小实验误差，对体积和形状相同的重物，实验时选择密度大的理由是。

②已知交流电频率为 $\text{[math]}$ ，重物质量为 $\text{[math]}$ ，当地重力加速度 $\text{[math]}$ ，则从O点到C点，重物的重力势能变化量的绝对值 $\text{[math]}$ J、C点的动能 $\text{[math]}$ J（计算结果均保留3位有效数字）。比较 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 的大小，出现这一结果的原因可能是。

A．工作电压偏高 B．存在空气阻力和摩擦力 C．接通电源前释放了纸带

难度：中等题型:常考题来源：广东省广州市番禺区2020-2021学年高二下学期物理期末质量监测试卷

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6．利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验。将重物从高处由静止释放，重物上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。

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对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是___________（填选项前的字母）

在一次实验中，质量为 $\text{[math]}$ 的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点（交流电频率 $\text{[math]}$ ），如图乙所示，从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是 $\text{[math]}$ J，此过程中物体动能的增加量 $\text{[math]}$ J（g取 $\text{[math]}$ ，保留3位有效数字）

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某同学做出 $\text{[math]}$ 图像如图丙所示，则当地的重力加速度 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ （保留3位有效数字）

难度：中等题型:常考题来源：四川省广安市2020-2021学年高一下学期物理期末考试试卷

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7．如图所示是验证“机械能守恒定律”的实验装置，主要实验步骤如下：

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①用天平测出滑块（含遮光条）质量 $\text{[math]}$ g，用游标卡尺测出遮光条的宽度 $\text{[math]}$ mm，并安装好实验装置；

②调节长木板上的两光电门A、B距离为s并固定；

③适当垫高长木板无滑轮一端以平衡摩擦力；

④摁住滑块，用不可伸长的轻绳绕过长木板末端的滑轮和滑块连接，另一端挂质量为 $\text{[math]}$ g的钩码，轻绳与长木板平行；

⑤静止释放滑块，读出遮光条通过光电门A、B的遮光时间 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，利用 $\text{[math]}$ 求出滑块在A、B两点的速度。

⑥计算出滑块从A到B过程中，钩码和滑块总动能的增加量，及钩码重力势能的减少量，对比二者关系。（取 $\text{[math]}$ ）

回答下列问题：

某次实验中，调整 $\text{[math]}$ cm，测得 $\text{[math]}$ s、 $\text{[math]}$ s，滑块通过光电门A时的速度以 $\text{[math]}$ m/s，滑块通过光电门B时的速度 $\text{[math]}$ m/s。

滑块从A到B过程，钩码和滑块总动能增加量为 $\text{[math]}$ ；滑块从A到B过程，钩码的重力势能减少量为 $\text{[math]}$ J（结果均保留3位有效数字）

改变s的取值，多次实验且数据测量准确，但仍然发现钩码的重力势能减少量总略小于滑块和钩码总动能增量 $\text{[math]}$ ，可能的原因是

A．没有满足滑块质量远大于钩码质量 B．滑轮摩擦和空气阻力影响

C．平衡摩擦力过度
解决上述问题后，验证机械能守恒只需满足表达式 $\text{[math]}$ 即可。

难度：中等题型:常考题来源：四川省达州市2020-2021学年高一下学期物理期末检测试卷

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8．某同学用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。

若实验时让质量为 $\text{[math]}$ 的重物从高处由静止开始下落，重物带着的纸带通过打点计时器打出一系列的点。选取一条理想的纸带， O 是打点计时器打的第一个点（静止点），A、 B 、 C 、D为相邻四个连续的计时点，各点到O点的距离如图乙所示。已知打点计时器使用的交流电频率为 $\text{[math]}$ ，重物的质量 $\text{[math]}$ ，当地的重力加速度 $\text{[math]}$ 。由这些数据可以计算出：重物下落到 $\text{[math]}$ 点时的动能为 J ；从开始下到落至 C 点的过程中，重物的重力势能减少了 J 。（计算结果保留3位有效数字）

即使在实验操作规范，数据测量及数据处理很准确的前提下，该实验求得的重力势能减少量也一定略（选填“大于”或“小于”）动能增加量，这是实验存在系统误差的必然结果，该系统误差产生的主要原因是。

难度：中等题型:常考题来源：陕西省韩城市2020-2021学年高一下学期物理期末考试试卷

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9．用如图甲所示的实验装置验证m₁、m₂组成的系统机械能守恒。m₂从高处由静止开始下落，m₁上拖着的纸带打出一系列的点，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，每相邻两个计数点之间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图乙所示。已知两个物体的质量m₁=100g、m₂=300g，则（g取9.8m/s²）

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