万考题-全国中小学题库

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难度	全部简单中等困难
年份	全部 2022 2021 2020 2019 2018 更早

1．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”，有一直径为d，质量为m的小球由A处静止释放，下落过程中能通过A点正下方、固定于B点的光电门。测得A，B间的距离为H(H>>d)，光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t，当地的重力加速度为g。

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本实验中，小球应选择______；

小球通过光电门时的瞬时速度v= （用题中所给的物理量表示）；

调整AB之间距离H，多次重复上述过程，作出 $\text{[math]}$ 随H的变化图象如图所示，当小球下落过程中机械能守恒时，该直线斜率k₀= （用题中所给的物理量表示）；

在实验中根据数据实际绘出 $\text{[math]}$ －H图象的直线斜率为k（k0），则实验过程中所受的平均阻力f与小球重力mg的比值 $\text{[math]}$ ＝（用k、t表示）。

难度：中等题型:常考题来源：江苏省苏州市相城区2021届高三上学期物理阶段性诊断测试试卷

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2．某同学利用如图所示的气垫导轨装置“验证机械能守恒定律”，在气垫导轨上安装了两个光电门1、2，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过定滑轮与钩码相连。

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某次实验测得光电门1、2间的距离L=145.00cm，遮光条的宽度d=6.20mm，滑块和遮光条的总质量M=180g，钩码质量m=20g，遮光条通过光电门1、2的时间t₁=6.20×10^-3s、t₂=3.10×10^-3s。已知g=9.80m/s² ，则滑块从光电门1运动到光电门2的过程中系统势能的减少量△E_p=J，系统动能的增量△E_k=J。（计算结果均保留三位有效数字）

实验后发现，系统增加的动能明显大于钩码减小的重力势能，原因是。

难度：中等题型:常考题来源：江苏省如皋市2021届高三上学期物理教学质量调研试卷（一)

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3．某同学利用光电门传感器设计了一个研究小物体自由下落时机械能是否守恒的实验，实验装置如图所示，图中A，B两位置分别固定了两个光电门传感器。实验时测得小物体上宽度为d的挡光片通过A的挡光时间为t₁ ，通过B的挡光时间为t₂ ，重力加速度为g，为了证明小物体通过A，B时的机械能相等，还需要进行一些实验测量和列式证明。

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下列必要的实验测量步骤是________。

若该同学用d和 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的比值分别来反映小物体经过A，B光电门时的速度，并设想如果能满足关系式，即能证明在自由落体过程中小物体的机械能是守恒的。

难度：中等题型:常考题来源：福建省三明市泰宁一中学2021届高三上学期物理第二阶段考试试卷

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4．某实验小组成员用如图所示装置做“验证机械能守恒定律”实验。他们在气垫导轨的A位置安装了一个光电门，带有遮光条的滑块与钩码相连，实验时，每次滑块都从B位置由静止释放。

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关于实验中的要求，不需要的是_____________

调节气垫导轨水平后，由静止释放滑块，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间为t，测得滑块质量为M，钩码质量为m，A、B间的距离为L，遮光条宽度为d，在实验误差允许范围内，钩码减小的重力势能mgL与（用直接测量的物理量符号表示）相等，则机械能守恒。

多次改变钩码的质量m，滑块每次在位置B由静止释放，记录每次遮光条通过光电门的时间t，作出 $\text{[math]}$ 图像，如果作出的图像是一条直线，图像与纵轴的截距等于，图像的斜率等于，则机械能守恒定律同样得到验证。

难度：简单题型:常考题来源：山西省运城市高中联合体2021届高三上学期物理10月阶段检测试卷

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5．用如图甲所示实验装置验证m₁、m₂；组成的系统机械能守恒，m₂从高处由静止开始下落，m₁拖着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定律。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m₁=50克、m₂=150克，则：（取g=10m/s² ，结果保留两位有效数字）

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在纸带上打下计数点5时的速度v=m/s；

在打点0~5过程中系统动能的增加量△E_k=J，系统势能的减少量△E_p=J。由此得出的结论是。

难度：中等题型:常考题来源：内蒙古赤峰二中2021届高三上学期物理第二次月考试卷

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6．如图所示，用重物自由下落的方法探究机械能守恒定律的实验中：

实验装置中所用打点计时器应接______电源．（只需填A、B、C或D）

本实验是为了探究重物的______总和是否保持不变．

本实验中，必须使用的测量工具是______

难度：中等题型:常考题来源：江西省赣州市南康中学2020-2021学年高二上学期物理第一次大考试卷

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7．利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验。

为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的_____。

实验中，先接通电源，再释放重物，得到图乙所示的一条纸带。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，重物的重力势能变化量大小 $\text{[math]}$ ，动能变化量大小 $\text{[math]}$ 。

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。（写出最有可能的一条原因）

难度：中等题型:常考题来源：湖南省长沙市联合体2020-2021学年高二上学期物理十月联考试卷

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8．利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验。

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为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的_____。

实验中，先接通电源，再释放重物，得到图乙所示的一条纸带。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，重物的重力势能变化量大小 $\text{[math]}$ ，动能变化量大小 $\text{[math]}$ 。

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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。（写出最有可能的一条原因）

难度：中等题型:常考题来源：湖南省长沙市长郡中学2020-2021学年高二上学期物理新高考选科适应性调查考试试卷

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9．某实验小组用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。将一钢球用细线系住悬挂在铁架台上，钢球静止于A点。在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条。在A的正下方固定一光电门。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可由计时器测出。记录钢球每次摆下的高度h和计时器示数t，就能验证机械能是否守恒。

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用刻度尺测量遮光条宽度，如图乙所示，读数为cm。某次测量中，计时器的示数为0.00320s，则钢球经过A时的速度v＝m/s。

下表为该实验小组的实验结果：

	第1次	第2次	第3次	第4次	第5次
gh	0.122	0.305	1.034	3.117	5.121
$\text{[math]}$ v²	0.135	0.321	1.143	3.125	5.124

从表中发现gh与 $\text{[math]}$ v²之间存在差异，造成该差异的原因，可能的有__________________。

难度：中等题型:常考题来源：山东省潍坊市五县市2021届高三上学期物理10月联考试卷

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10．一探究小组设计了如图所示实验装置验证多物体组成的系统机械能守恒。气垫导轨下方有位置标尺，位置标尺的0刻线在左侧。调整气垫导轨使之水平，在导轨左侧某位置固定一光电门，记录下光电门的位置 $\text{[math]}$ 。把轻绳一端固定在 $\text{[math]}$ 点，另一端与滑块相连，钩码通过动滑轮挂在定滑轮与 $\text{[math]}$ 点之间。将滑块放在导轨右侧某位置，记下滑块上遮光条所在的初位置 $\text{[math]}$ 。开通气源，由静止释放滑块，滑块向左运动。已知钩码质量为 $\text{[math]}$ ，滑块连同遮光条总质量为 $\text{[math]}$ ，遮光条的宽度为 $\text{[math]}$ ，遮光条通过光电门的时间 $\text{[math]}$ ，重力加速度为 $\text{[math]}$ 。

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当遮光条到达光电门时，钩码的速度 $\text{[math]}$ ；

要想验证这一过程中系统机械能守恒，需满足表达式；

甲同学通过调节滑块由静止释放的位置，记录遮光条每次所在位置 $\text{[math]}$ 和遮光条每次通过光电门的时间 $\text{[math]}$ ，进行了多次测量，甲同学想用图像法处理数据，因此他应该作出图像（选填 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ），通过图像中直线的斜率 $\text{[math]}$ ，满足斜率 $\text{[math]}$ ，则可验证该过程中系统机械能守恒。

难度：中等题型:常考题来源：山东省潍坊高密市等三县市2021届高三上学期物理10月过程性检测试卷

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