万考题-全国中小学题库

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1．为了验证小球在竖直平面内摆动过程的机械能是否守恒，利用如图（a）装置，不可伸长的轻绳一端系住一小球，另一端连接力传感器，小球质量为m，球心到悬挂点的距离为L，小球释放的位置到最低点的高度差为h，实验记录轻绳拉力大小随时间的变化如图（b），其中F_m是实验中测得的最大拉力值，重力加速度为g，请回答以下问题：

小球第一次运动至最低点的过程，重力势能的减少量△E_p=，动能的增加量△E_k=。（均用题中所给字母表示）

观察图（b）中拉力峰值随时间变化规律，试分析造成这一结果的主要原因：。

为减小实验误差，实验时应选用密度（选填“较大”或“较小”）的小球。

难度：中等题型:模拟题来源：广东省2021届普通高中物理学业水平选择考适应性测试试卷

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2．小李同学利用图①装置验证机械能守恒定律时，打出如图②所示的纸带，已知打点计时器频率为 $\text{[math]}$ 。

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下列关于该实验说法正确的是______。

根据图②中纸带的数据，打下 $\text{[math]}$ 点时重物的速度为 $\text{[math]}$ （结果保留2位小数）。

小明同学用两个形状完全相同，但质量不同的重物 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 分别进行实验，测得几组数据，并作出 $\text{[math]}$ 图象，如图③所示，由图象可判断 $\text{[math]}$ 的质量 $\text{[math]}$ 的质量（选填“大于”或“小于”）。

难度：中等题型:常考题来源：天津市河西区2021届高三上学期物理期末质量调查试卷

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3．某同学使用有透光狭缝的钢条和光电计时器的装置测量重力加速度(图甲)．在钢条下落过程中，钢条挡住光源发出的光时，计时器开始计时，透光时停止计时，若再次挡光，计时器将重新计时．实验中该同学将钢条竖直置于一定高度(下端A高于光控开关)，由静止释放，测得先后两段挡光时间t₁和t₂.

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用游标卡尺测量AB、AC的长度，其中AB的长度如图乙所示，其值为 mm.

若狭缝宽度忽略，则该同学利用v_AB＝ $\text{[math]}$ 、v_BC＝ $\text{[math]}$ ，求出v_AB和v_BC后，则重力加速度g＝.

若狭缝宽度不能忽略，仍然按照(2)的方法得到的重力加速度值比其真实值(填“偏大”或“偏小”)．

难度：中等题型:常考题来源：吉林省四平市公主岭市范家屯镇一中2021届高三上学期物理期末考试试卷

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4．某同学设计了如图甲所示的实验装置来“验证机械能守恒定律”，通过电磁铁控制的小铁球从A处自由下落，光电门连接计时器可记录下小铁球的直径经过光电门B时的挡光时间t。小铁球的质量m=4×10^-3kg、直径为d，重力加速度g=9.8m/s²。

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用游标卡尺测量小铁球的直径。如图乙所示，其直径d=mm；

当光电门B与A间距为0.22m时，挡光时间t=5×10^-3s，则小球过光电门B时的动能E_k=J，小铁球由A到B减少的重力势能E_p=J，在误差允许范围内，小铁球机械能守恒。（计算结果保留三位有效数字）

难度：中等题型:常考题来源：河北省张家口市2021届高三上学期物理期末考试试卷

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5．在“用 $\text{[math]}$ 研究机械能守恒定律”的实验中，利用如图所示的器材进行实验。图中的①是，②是。（填器材名称）从右侧某一高度由静止释放摆钢，可以观察到摆摆到左侧的最高位置与释放点基本在同一高度，改变①在固定杆上的位置，重复多次实验，仍能观察到上述结果，由此可以得出的实验结论是。

难度：中等题型:常考题来源：上海市闵行区2021届高三上学期一模物理试卷（期末)

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6．用如图装置可验证机械能守恒定律。轻绳两端系着质量相等的物块A、B，物块B上放置一金属片C。铁架台上固定一金属圆环，圆环处在物块B正下方。系统静止时，金属片C与圆环间的高度差为h。由此释放，系统开始运动，当物块B穿过圆环时，金属片C被搁置在圆环上。两光电门固定在铁架台P₁、P₂处，通过数字计时器可测出物块B通过P₁、P₂这段时间。

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若测得P₁、P₂之间的距离为d，物块B通过这段距离的时间为t，则物块B刚穿过圆环后的速度v=；

若物块A、B的质量均为M表示，金属片C的质量用m表示，该实验中验证了下面哪个等式成立，即可验证机械能守恒定律。正确选项为______；

改变物块B的初始位置，使物块B由不同的高度落下穿过圆环，记录各次高度差h以及物块B通过P₁、P₂这段距离的时间为t，以h为纵轴，以（填“t²”或“ $\text{[math]}$ ”）为横轴，通过描点作出的图线是一条过原点的直线。

难度：中等题型:常考题来源：安徽省六安市六安中学2021届高三上学期物理第三次月考试卷

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7．如图甲所示的是利用气垫导轨“验证系统机械能守恒定律”的实验装置，滑块放在水平的气垫导轨上，滑块释放时遮光条与光电门间的距离为x（ $\text{[math]}$ ）。滑块质量为M，重物质量为m。

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利用游标卡尺测量遮光条的宽度，测量结果如图乙所示，遮光条的宽度 $\text{[math]}$ cm。

若遮光条经过光电门所用的时间为 $\text{[math]}$ ，遮光条的宽度为d，则滑块经过光电门时系统增加的动能 $\text{[math]}$ ，已知当地的重力加速度为g，系统减小的重力势能 $\text{[math]}$ （表达式用已知条件的字母表示）。

通过测得实验数据计算可知系统增加的动能 $\text{[math]}$ 小于系统减小的重力势能 $\text{[math]}$ ，若不计偶然误差这个因素，写出一条可能的原因：。

难度：中等题型:常考题来源：安徽省池州市东至县2021届高三上学期物理12月大联考试卷

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8．某学生想利用气垫导轨、光电门及质量为m的小车来做一些力学实验。如图，他将长为L、原来已调至水平的气垫导轨的左端垫高H，在导轨上的两点处分别安装光电门A和B，然后将小车从导轨上端释放，光电门自动记录小车经过A和B光电门时的挡光时间 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，用游标卡尺测得挡光片宽度d，两光电门中心的距离为s。重力加速度为g。

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如果他想验证小车在运动过程中机械能守恒：

①小车由光电门A运动到光电门B的过程中，动能的变化量 $\text{[math]}$ =；（用已知量符号表示）

②若所用小车的质量 $\text{[math]}$ ，其他数据如下： $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，小车由光电门A运动到光电门B的过程中，小车重力势能的减少量 $\text{[math]}$ =J；（保留三位有效数字）