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  • 1. 利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图1所示,水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨,导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块,其总质量为M,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连。遮光片两条长边与导轨垂直,导轨上B点有一光电门,可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t,用d表示A点到光电门B处的距离,b表示遮光片的宽度,将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度,实验时滑块在A处由静止开始运动。

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    滑块通过B点的瞬时速度可表示为
    某次实验测得倾角θ=30°,重力加速度用g表示,滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量可表示为△Ek=,系统的重力势能减少量可表示为△Ep=,在误差允许的范围内,若满足,则可认为系统的机械能守恒;
    在上述实验方法,某同学改变A、B间的距离,得到滑块到B点时对应的速度v,作出的v2-d图象如图2所示,并测得M=m,则重力加速度g=m/s2
    难度: 中等 题型:常考题 来源:江西省南昌市第二中学2019-2020学年高一下学期物理期末考试试卷
  • 2. 如图所示,将打点计时器固定在铁架台上,用重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置可验证机械能守恒定律。

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    安装好实验装置,正确进行实验操作,从打出的纸带中选出符合要求的纸带,如下图所示。纸带的端(选填“左”或“右”)与重物相连;

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    上图中O点为打点起始点,且速度为零。选取纸带上连续打出的点A、B、C、D、E、F、G作为计数点,为验证重物对应O点和F点机械能是否相等,应测量O、F两点间的距离h1两点间(图中纸带对应的点)的距离h2 , 已知打点计时器打点周期为T,重力加速度为g,从O点到F点的过程中若满足表达式,说明重物下落过程机械能守恒(用本题所给物理量表示);
    某同学在实验中发现重物增加的动能略小于减少的重力势能,于是深入研究阻力对本实验的影响。他测出各计数点到起始点O的距离h,并计算出各计数点的速度v,用实验测得的数据绘制出如图所示的v2-h图线。已知当地的重力加速度g=9.80m/s2 , 由图线求得重物下落时受到阻力与所受重力的百分比为%(保留三位有效数字)。

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    难度: 简单 题型:常考题 来源:福建省南平市2019-2020学年高一下学期物理期末考试试卷
  • 3. 用图甲所示的装置“验证机械能守恒定律”,已知当地的重力加速度。

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    下列物理量需要直接测量的是,通过计算得到的是。(填写字母序号)

    A.与下落高度对应的重锤的瞬时速度 B.重锤下落的高度

    设重锤质量为m = 0.2 kg、电源频率为50 Hz、重力加速度为g = 9.8 m/s2。图乙是实验得到的一条纸带,A、B、C、D、E为相邻的连续点。测得的数据为x1 = 4.07 cm、x2= 8.53 cm、x3= 13.38 cm、x4= 18.62 cm,重锤由B点到D点重力势能减少量为 J,D点的瞬时速度为 m/s。(结果均保留三位有效数字)
    在实验操作过程中,因纸带与限位孔间的摩擦和空气阻力影响,会导致重锤的动能增加量重锤重力势能的减少量。(选填“>”或“=”或“<”)
    难度: 中等 题型:常考题 来源:吉林省实验中学2019-2020学年高一下学期物理期末考试试卷
  • 4. 在用落体法验证机械能守恒定律的实验中:
    所用重物质量m=1.0 kg,打点计时器所用电源频率为50 Hz,打下的纸带如图所示(图中的数据为从起始点O到该点的距离),则在打B点时,重物的速度vB m/s,重物的动能EkB J,从开始下落到打B点时,重物的重力势能减少量是 J(g取9.8 m/s2,结果保留两位有效数字).

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    根据纸带算出各点的速度v,量出下落距离h,则以v2为纵轴,以h为横轴,画出的图线应是下图中的(

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    难度: 中等 题型:常考题 来源:黑龙江省绥化市2019-2020学年高一下学期物理期末考试试卷(A卷)
  • 5. 某实验小组“用落体法验证机械能守恒定律”,实验装置如图甲所示。让重锤从高处由静止开始下落,打点计时器在重锤拖着的纸带上打出一系列的点,对图中纸带上的点迹进行测量,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_____。
    选出一条清晰的纸带如图乙所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点,A、B、C为三个计数点,打点计时器通以频率为 的交变电流。用分度值为 的刻度尺测得 ,在计数点A和B、B和C之间还各有一个点,重锤的质量为 。重力加速度 ,甲同学根据以上数据算出:当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了 ;此时重锤的速度 ,此时重锤的动能比开始下落时增加了 。(结果均保留三位有效数字)
    大多数同学的实验结果显示,重力势能的减少量大于动能的增加量,原因是_____(填正确答案标号)。
    难度: 中等 题型:常考题 来源:安徽省江淮名校2019-2020学年高一下学期物理期末考试试卷
  • 6. 某同学用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律。

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    实验中根据打点计时器打出的纸带,下列物理量中,不利用公式计算就能直接得到的是________
    他进行了如下操作,其中没有必要进行的步骤是,操作不当的步骤是

    A.按照图示的装置安装器材

    B.将打点计时器连接到交流电源上

    C.用天平测出重物的质量

    D.将连有重物的纸带穿过打点计时器的限位孔

    E.先释放纸带,后接通电源

    该同学用如图1所示的实验装置做验证机械能守恒定律的实验。实验时让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。已知纸带上相邻两个点的时间间隔为T,当地的重力加速度g,测出所用重物的质量为m。实验中得到一条点迹清晰的纸带如图2所示,把第一个点记作O,另选连续的3个点A、B、C作为测量的点。经测量知道OA=h1、OB=h2、OC=h3.根据以上数据可以算出由O点至B点的过程中,重物重力势能的减少量等于,动能的增加量等于(用题中所给字母表示)

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    在用图所示装置做验证机械能守恒定律实验时,发现重物减少的重力势能总是大于重物增加的动能,造成这种现象的原因是________
    实验中该同学进行拓展研究,若不计阻力,让重物从离地面高为h0处自由下落,该同学尝试画出了重物距离地面的高度h与速度v的关系图像。下列四个图中,能正确表示重物距离地面的高度h与速度v的关系的是

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    难度: 中等 题型:常考题 来源:安徽省滁州市民办高中2019-2020学年高一下学期物理期末考试试卷
  • 7. 利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”的实验。已知该打点计时器的打点周期为T。

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    除打点计时器、纸带、铁架台(含铁夹)、带夹子的重物、导线及开关外。在下列器材中,还必须使用的器材是_____
    供选择的重物有以下四个,应选择_____。
    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1、2、3,测得它们到起始点0的距离分别为h1、h2、h3。已知当地重力加速度为g。设重物的质量为m。从打0点到打2点的过程中,重物的重力势能减少量为,动能增加量为
    实验中由于受到空气阻力和摩擦阻力的影响,实验结果往往导致动能的增加量_____重力势能减小量。
    难度: 中等 题型:常考题 来源:天津市部分区2019-2020学年高一下学期物理期末考试试卷
  • 8. 如图1所示,将打点计时器固定在铁架台上,用重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置可验证机械能守恒定律。

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    ①已准备的器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物,此外还需要的器材是(填字母代号)。

    A.直流电源、天平及砝码    B.直流电源、毫米刻度尺

    C.交流电源、天平及砝码    D.交流电源、毫米刻度尺

    ②实验中需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h。某同学对实验得到的纸带,设计了以下四种测量方案,这些方案中合理的是:

    A.用刻度尺测出物体下落的高度h,由打点间隔数算出下落时间t,通过v=gt计算出瞬时速度v

    B.用刻度尺测出物体下落的高度h,并通过 计算出瞬时速度v

    C.根据做匀变速直线运动时,纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v,并通过计算得出高度h

    D.用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀变速直线运动时,纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v

    ③安装好实验装置,正确进行实验操作,从打出的纸带中选出符合要求的纸带,如图2所示。图中O点为打点起始点,且速度为零。选取纸带上打出的连续点A、B、C、……作为计数点,测出其中E、F、G点距起始点O的距离分別为h1、h2、h3。已知重锤质量为m,当地重力加速度为g,计时器打点周期为T。为了验证此实验过程中机械能是否守恒,需要计算出从O点到F点的过程中,重锤重力势能的减少量△Ep=,动能的增加量△Ek=(用题中所给字母表示)。

    ④实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量,关于这个误差下列说法正确的是

    A.该误差属于偶然误差

    B.该误差属于系统误差

    C.可以通过多次测量取平均值的方法来消除误差

    D.可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差

    ⑤某同学在实验中发现重锤增加的动能略小于重锤减少的重力势能,于是深入研究阻力对本实验的影响。若重锤所受阻力为f。重锤质量为m,重力加速度为g。他测出各计数点到起始点的距离h,并计算出各计数点的速度v,用实验测得的数据绘制出v2﹣h图线,如图3所示,图像是一条直线,此直线斜率k=(用题中字母表示)。

    难度: 中等 题型:常考题 来源:山西省晋中市祁县第二中学2019-2020学年高一下学期物理期末考试试卷
  • 9. 某同学在实验室中利用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。

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    实验中操作规范,得到如图乙所示的一条比较理想的纸带。在纸带上点迹间隔较大部分从A点开始每两个点选取一个计数点得到点B、C,测得它们到起始位置点O的距离分别为x1、x2、x3。已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T。设重锤的质量为m,从打O点到打B点的过程中,重锤的重力势能减少量为,动能的增加量为(均用题目中给定的物理量字母表示)。若两者近似相等,则说明在误差允许的范围内,做自由下落的重锤机械能守恒。

    难度: 中等 题型:常考题 来源:山东省烟台市2019-2020学年高一下学期物理期末考试试卷
  • 10. 用如图所示的实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2在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定律。如图给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),所用电源的频率为50Hz,计数点间的距离如图所示。已知m1=50g、m2=150g,请计算:(当地重力加速度取10m/s2 , 计算结果均保留两位有效数字)

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    打计数点5时的瞬时速度v5=m/s;
    在计数点0到5的过程中,系统重力势能的减少量ΔEp=J,系统动能的增量ΔEk=J。
    难度: 中等 题型:常考题 来源:山东省泰安市2019-2020学年高一下学期物理期末考试试卷