万考题-全国中小学题库

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1．在“验证机械能守恒定律”的实验中：

纸带将被释放瞬间的四种情景如照片所示，其中操作最规范的是________.

实验室提供了铁架台、夹子、导线、纸带等器材。为完成此实验，除了所给的器材，从下图还必须选取的实验器材是。(填字母代号)

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若实验中所用重锤的质量为m，某次实验打出的一条纸带如图所示。在纸带上选取五个连续的点A、B、C、D和E，量得相邻点间的距离分别为S₁、S₂、 S₃、 S₄ ，当地的重力加速度为g.本实验所用电源的频率为f.从打下点B到打下点D的过程中，重锤重力势能减小量ΔE_p=，重锤动能增加量ΔE_k=。在误差允许的范围内，通过比较就可以验证重物下落过程中机械能是否守恒。

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难度：中等题型:常考题来源：天津市和平区耀华中学2019-2020学年高三上学期物理11月月考试卷

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2．某实验小组利用如图甲所示气垫导轨装置“验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒”.

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如图乙所示,使用游标卡尺测量遮光条宽度,读数为 cm.

实验前需要调节气垫导轨,操作过程是:

① (填“挂上”或“卸掉”)钩码,接通气源.

② 调节导轨底座旋钮,使得滑块运动时通过两光电门遮光条遮光时间Δt₁(填“大于”或“等于”或“小于”)Δt₂.

已知钩码质量m,滑块质量M,遮光条宽度d,数字计时器1和2的读数为Δt₁、Δt₂,两光电门之间的距离为L,若在实验误差允许范围内满足等量关系,则系统机械能守恒.

关于上述实验,下列说法中正确的是___.

难度：中等题型:常考题来源：江苏省震泽中学2019-2020学年高三上学期物理第二次月考试卷

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3．在“验证机械能守恒定律”的实验中采用重物自由下落的方法。

某同学列举实验中用到的实验器材为：A．铁架台、B．打点计时器及复写纸片、C．纸带、D．秒表、E．低压交流电源、F．导线、G．重锤、H．天平，其中不必要的是。（填文字前的字母）

如果以 $\text{[math]}$ 为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的图线应是下图中的。（______）

在一次实验中，若已知质量为1kg的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点（交流电频率50Hz），如图所示，长度单位cm，那么从起点O到打下记数点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 $\text{[math]}$ =，g取10m/s² ，结果数据均保留至小数点后两位）；通过计算，误差产生的可能是。

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难度：中等题型:常考题来源：江苏省盐城中学2019-2020学年高三上学期物理第二次阶段性质量检测试卷

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4．某实验小组利用图所示装置验证机械能守恒定律. 实验中先接通电磁打点计时器的低压交流电源，然后释放纸带. 打出的纸带如图所示，选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起点O的距离为x₀ ，点A、C间的距离为x₁ ，点C、E间的距离为x₂. 已知重物的质量为m，交流电的频率为f，从释放纸带到打出点C：

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重物减少的重力势能ΔE_p＝，增加的动能为ΔE_k＝. 若算得的ΔE_p和ΔE_k值很接近，则说明：.

难度：中等题型:常考题来源：江西省南昌市新建县一中2019-2020学年高三上学期物理第二次月考试卷

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5．小飞同学用如图装置进行“验证机械能守恒定律”的实验。

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为使打点计时器在纸带上打出第一个点时，重物开始自由下落，应先，后。（选填“启动计时器”，“释放纸带”）

由于存在阻力，减少的重力势能增加的动能（选填“大于”，“小于”）。

难度：中等题型:常考题来源：广西兴安县第三中学2019-2020学年高二上学期物理期中考试试卷

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6．图甲所示为实验小组的同学设计的验证机械能守恒定律的实验装置。伸长可忽略的细线一端固定于铁架台上O点，另一端系一小钢球。在O点正下方P点处固定一枚锋利的刀片，刀片的刀刃与悬线的摆动方向斜交，因而能将下摆的细线瞬间割断，使下摆的小球水平抛出。Q点为小球竖直悬挂时上端点的位置，O′点是O点在地面上的竖直投影点，S为小球落地点。实验时，将小球拉至与O点等高处由静止开始释放，然后进行相关测量后计算验证。完成以下填空：

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用游标卡尺测量钢球直径如图乙所示，钢球直径d＝mm；

测得细线O点到Q点的长度为l，O′Q间高度为h，O′S间距离为x。本实验所需验证的表达式为；

本实验造成误差的原因众多，试任意说出一个除空气阻力外的其他原因：；

有同学说，为减小空气阻力的影响，所选钢球应尽量小。对他的说法，请简要说出你的观点：。

难度：中等题型:常考题来源：河北省邢台市2019-2020学年高三上学期物理第二次月考试卷

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7．如甲图所示的装置叫做阿特伍德机，是英国数学家和物理学家阿特伍德（G•Atwood1746-1807）创制的一种著名力学实验装置，用来研究匀变速直线运动的规律．某同学对该装置加以改进后用来验证机械能守恒定律，如图乙所示．实验时，该同学进行了如下步骤：

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①将质量均为M（A的含挡光片、B的含挂钩）的重物用绳连接后，跨放在定滑轮上，处于静止状态，测量出A上挡光片中心到光电门中心的竖直距离h．

②在B的下端挂上质量为m的物块C，让系统（重物A、B以及物块C）中的物体由静止开始运动，光电门记录挡光片挡光的时间为△t．

③测出挡光片的宽度d，计算物块速度v

④利用实验数据验证机械能守恒定律．

步骤③中，计算物块速度v=（用实验中字母表示），利用这种方法测量的速度总是比挡光片中心通过光电门中心的实际速度（选填“大”或“小”）。为使 v的测量值更加接近真实值，减小测量系统误差,可采用的最合理的方法是（）

A．减小挡光片宽度d

B．增大挡光片中心到光电门中心的竖直距离h

C．将光电门记录挡光时间△t的精度设置得更高

D．将实验装置更换为纸带和打点计时器

步骤④中，如果系统（重物A、B以及物块C）的机械能守恒，应满足的关系为（已知重力加速度g，用实验中字母表示）

某次实验分析数据发现，系统重力势能减小量小于系统动能增加量，造成这个结果的原因可能是（）

难度：中等题型:常考题来源：天津市第一中学2019-2020学年高三上学期物理第二次月考试卷

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8．图甲所示为某实验小组测量A、B两个箱子质量的装置图,其中D为铁架台,E为固定在铁架台上的轻质定滑轮(质量和摩擦可忽略),F为光电门,C为固定在A上、宽度为d的细遮光条(质量不计)。此外该实验小组还准备了砝码一套(总质量m₀=1kg)和刻度尺等,请在以下实验步骤中按要求作答:

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⑴在铁架台上标记一位置O,并测得该位置与光电门之间的高度差h。

⑵取出质量为m的砝码放在A中,剩余砝码都放在B中,让A从位置O由静止开始下降。

⑶记录下遮光条通过光电门的时间t,根据所测数据计算出A下落到F处的速率v=;下落过程中的加速度大小a=。

⑷改变m,重复(2)(3)步骤,得到多组m及a的数据,作出(填“a-m”或“a- $\text{[math]}$ ”)图像如图乙所示(图中横、纵坐标物理量的单位均采用国际制单位)

⑸由图像可得,A的质量m_A=kg,B的质量m_B=kg(保留两位有效数字,重力加速度大小g取10m/s²)

难度：中等题型:常考题来源：河北省唐山市第一中学2019-2020学年高三上学期物理10月调研试卷

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9．为了验证机械能守恒定律，同学们设计了如图甲所示的实验装置：
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实验时，一组同学进行了如下操作：

①用天平分别测出重物A、B的质量M₁和M₂ (A的质量含挡光片、B的质量含挂钩，且M₂>M₁)，用螺旋测微器测出挡光片的宽度d，测量结果如图丙所示，则d=mm；

②将重物A、B用绳连接后，跨放在定滑轮上，一个同学用手托住重物B，另一个同学测量出(填“A的上表面”“A的下表面”或“挡光片中心”)到光电门中心的竖直距离h，之后释放重物B使其由静止开始下落；

③记录挡光片经过光电门的时间Δt。

如果系统(重物A、B)的机械能守恒，应满足的关系式为 (用质量M₁、M₂ ，重力加速度为g，经过光电门的时间为Δt，挡光片的宽度d和距离h表示结果)。

实验进行过程中，有同学对实验作了改进，如图乙所示，在B的下面挂上质量为m的钩码，让M₁=M₂=m，经过光电门的速度用v表示，距离用h表示，仍释放重物B使其由静止开始下落，若系统的机械能守恒，则有 $\text{[math]}$ =(已知重力加速度为g)。

为提高实验结果的准确程度，以下建议中确实对提高准确程度有作用的是（______）

难度：中等题型:常考题来源：河北省唐山巿迁西一中2019-2020学年高三上学期物理10月月考试卷

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10．如图所示为验证机械能守恒定律的实验装置示意图。现有的器材为：带铁夹的铁架台、打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平，交流电源。回答下列问题。

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为完成此实验，除了现有的器材，还需要的器材是

关于本实验，在操作过程准确无误的情况下，下列说法中正确的是（_____）

若按实验要求选出合适的纸带进行测量，量得连续三个计数点A、B、C到第一个点O的距离如下图所示（相邻两点时间间隔为0.02s），当地重力加速度的值为9.80m/s² ，重锤质量为0.50kg，那么打下点B时重锤的速度v_B=m/s，从O到B 的过程中重力势能减少量为DE_P=J。（计算结果均保留三位有效数字）

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难度：中等题型:常考题来源：福建省漳平市一中2019-2020学年高三上学期物理第二次月考试卷

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