万考题-全国中小学题库

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1．如图甲所示，已知当地的重力加速度为g，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，利用此装置做“验证机械能守恒定律”实验。

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已准备的器材有打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、铁架台和带夹子的重物，此外还必需要的器材是和

A．直流电源 B．交流电源 C．天平及砝码 D．毫米刻度尺

实验中需要测量重物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________

如图乙是用重物由静止开始做自由落体运动到各点时的瞬时速度v和下落高度h而绘制出的v²-h图线。图象是一条直线，此直线斜率的物理含义是.

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若已知重物质量为m，利用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的实验数据，计算出从起始点到该点的过程中，重物重力势能的减少量 $\text{[math]}$ =，动能的增加量 $\text{[math]}$ =。实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量，这个误差产生的原因是.

难度：中等题型:常考题来源：北京市西城区2018-2019学年高一下学期物理期末考试试卷

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2．某组同学用如图1所示的装置验证机械能守恒定律，实验中，让重锤拖着纸带从静止开始下落，打点计时器在纸带上打下一系列点．

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他们拿到了所需的打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、铁架台、纸带夹和重物，此外还需要__________．（选填选项前的字母）

先接通打点计时器的电源，再释放重物，打出的某条纸带如图2所示，O是纸带静止时打出的点，A、B、C是标出的3个计数点，测出它们到O点的距离分别为 $\text{[math]}$ =12.16cm、 $\text{[math]}$ =19.1cm和 $\text{[math]}$ =27.36cm，其中有一个数值在记录时有误，是__________（选填选项前的字母）

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已知重锤的质量为m，当地重力加速度为g，两相邻计数点间的时间间隔为T．为了验证机械能守恒定律，需要将重锤动能的增加量 $\text{[math]}$ m $\text{[math]}$ 与重锤重力势能的减少量__________进行比较．（选填选项前的字母）

他们在纸带上选取多个计数点，分别测量它们到起始点O的距离h，计算对应各计数点的重物速度v，描绘出 $\text{[math]}$ 图像，如下图所示，正确的是．（选填选项前的字母）

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推导题（4）中图线的斜率表达式（所需物理量自行设定）

难度：中等题型:常考题来源：北京市通州区2018-2019学年高一下学期物理期末考试试卷

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3．某同学在《验证机械能守恒定律》实验中，让质量为m的重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖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如图所示，O是打点计时器打的第一个点，A、B、C、D为相邻四个连续的计数点。已知打点计时器使用的交流电周期为0.02秒，重锤的质量m=1.00kg，当地的重力加速度g=9.80m/s²。根据这些数据可以计算出：重锤下落到C点时的动能为J；从开始下落到C点的过程中，重锤的重力势能减少了J。（计算结果保留3位有效数字）。通过以上计算结果可以看出，重锤下降减少的重力势能（选填“略大于”或“等于”或“略小于”）重锤增加的动能，分析其原因

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难度：中等题型:常考题来源：北京市石景山区2018-2019学年高一下学期物理期末考试试卷

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4．用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，输出电压有交流电和直流电两种．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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下列几个操作步骤中：

A．按照图示，安装好实验装置；

B．将打点计时器接到电源的“交流输出”上；

C．用天平测出重锤的质量；

D．先释放重锤，后接通电源，纸带随着重锤运动，打点计时器在纸带上打下一系列的点；

E．测量纸带上某些点间的距离；

F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势是否等于增加的动能．

没有必要的是，操作错误的是．（填步骤前相应的字母）

实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示，其中0为第一个点，A、B、C为另外3个连续点，若使用的重锤质量为m=0.1kg，当地的重力加速度g=9.8m/s² ，已知打点计时器每隔0.02s打一次点，根据图中数据可知，纸带的端（填“左”或“右”）与重物相连．重物由0点运动到B点，重力势能减少量△E_P= J；动能增加量J，产生误差的主要原因是．（结果保留三位有效数字，图中长度单位：cm）

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难度：中等题型:常考题来源：北京市怀柔区2018-2019学年高一下学期物理期末试卷

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5．用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，输出电压为6v的交流电荷直流电两种。重锤从高处静止开始下落，重锤上拖着的纸袋打出一系列的点，对纸带上的点痕进行测量，即可验证机械能守恒定律。

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下面列举了该实验的几个操作步骤：

A．按照图示的装置安装器件

B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上

C．用天平测出重锤的质量

D．释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带

E. 测量纸带上某些点间的距离

F. 根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能

其中没有必要进行的或者操作不当的步骤，将其选项对应的字母填在下面的空行内，并说明其原因。

答：

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某同学按照正确的操作选得纸带如右。其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点。该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离，并记录在图中（单位cm）。

该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，已知当地的重力加速度g=9.80m/s²,他用AC段的平均速度作为跟B点对应的物体的即时速度，则该段重锤重力势能的减少量为，而动能的增加量为，（均保留3为有效数字，重锤质量用m表示）。这样验证的系统错误总是使重力势能的减少量动能的增加量（选填“大于”、“小于”或“等于”）原因是；

该同学又在纸带上继续选取计数点D、E、F······后，测量它们到起始点O的距离h,并计算出打相应计数点时重锤的速度v，通过描绘 $\text{[math]}$ -h图象去研究机械能是否守恒。若实验中重锤所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，从理论上分析，合理的 $\text{[math]}$ -h图象是图中的。

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难度：中等题型:常考题来源：北京市海淀区首师大附中2018-2019学年高一下学期物理期末考试试卷

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6．利用如图所示的装置可验证机械能守恒定律：用轻质细绳的一端与一个质量为m（已知）的小球相连，另一端系在力传感器的挂钩上，整个装置位于竖直面内，将细绳拉离竖直方向一定角度，将小球由静止释放，与传感器相连的计算机记录的绳的拉力F随时间t变化的图线如图所示，读出图中A点的值为F₁ ，图中B点的值为F₂。

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要利用小球从A到B的运动过程验证机械能守恒定律只需要再测量一个量的数值，这个量是；

小球从A到B的过程中，重力势能改变量的大小为；动能改变量的大小为（请用“F₁”、“F₂”、重力加速度g及第（1）问中需要再测量的那个量的符号表示）。

难度：中等题型:常考题来源：北京市东城区2018-2019学年度高一下学期物理期末考试试卷

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7．用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。实验中，让重锤拖着纸带从静止开始下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点。要验证机械能是否守恒，需要比较重锤在这段时间内重力势能的减少量与（选填“动能”或“机械能”）的增加量是否相等。对于该实验，下列操作中可以减小实验误差的是（选填选项前的字母）。

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A．重锤选用质量和密度较大的金属锤

B．两限位孔在同一竖直面内上下对正

C．精确测量出重锤的质量

难度：简单题型:常考题来源：北京市昌平区2018-2019学年高一下学期物理期末考试试卷

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8．在验证机械能守恒定律的实验中，质量为m＝1.00 kg的重锤拖着纸带下落，在此过程中，打点计时器在纸带上打出一系列的点，在纸带上选取五个连续的点A、B、C、D和E，如图所示．其中O为重锤开始下落时记录的点，各点到O点的距离分别是31.4 mm、49.0 mm、70.5 mm、95.9 mm、124.8 mm.当地重力加速度g＝9.8 m/s².本实验所用电源的频率f＝50 Hz.(结果保留三位有效数字)

打点计时器打下点B时，重锤下落的速度v_B＝m/s，打点计时器打下点D时，重锤下落的速度_vD＝ m/s.

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＝ J，重锤动能增加量为ΔE_k＝ J.

难度：简单题型:常考题来源：浙江省东阳中学2018-2019学年高一物理6月月考试卷

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9．在验证机械能守恒定律的实验中，质量为m＝1.00 kg的重锤带着纸带由静止开始下落，在此过程中，打点计时器在纸带上打出一系列的点，在纸带上选取三个连续的点A、B、C，如图所示。O为重锤开始下落时记录的点，A、B、C各点到O点距离分别是3.14 cm、5.00 cm、7.05 cm。当地重力加速度g＝9.8 m/s²。本实验所用电源的频率f＝50 Hz。(结果保留三位有效数字)

打点计时器打下点B时，重锤下落的速度v_B＝ m/s

从打下点O到打下点B的过程中，重锤重力势能减小量ΔE_p＝ J，重锤动能增加量ΔE_k＝ J。

通过计算，数值上ΔE_pΔE_k(填“＞”“＝”或“＜”)，这是因为。

难度：中等题型:常考题来源：辽宁省沈阳铁路实验中学2018-2019学年高一物理6月月考试卷

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10．如图所示,装置可用来验证机械能守恒定律。摆锤A拴在长l的轻绳一端,另一端固定在O点,在A上放一个小铁片,现将摆锤拉起,使绳偏离竖直方向成θ角时由静止开始释放摆锤,当其到达最低位置时,受到竖直挡板P阻挡而停止运动,之后铁片将飞离摆锤而做平抛运动。

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为了验证摆锤在运动中机械能守恒,必须求出摆锤在最低点时的速度。为了求出这一速度,实验中还应该测量的物理量是。

根据测得的物理量表示摆锤在最低点的速度v₀=。

根据已知的和测得的物理量,写出摆锤在运动中机械能守恒的关系式。

难度：简单题型:常考题来源：吉林省乾安县第七中学2018-2019学年高一下学期物理第三次月考试卷

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