万考题-全国中小学题库

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1．某学习小组用图示的实验装置验证“机械能守恒定律”．他们在气垫导轨上安装了一个光电门B，滑块（带遮光条）用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与钩码相连，每次滑块都从A处由静止释放．

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下列实验要求中不必要的一项是______（请填写选项前对应的字母）．

实验时，已知滑块（带遮光条）的质量M，钩码质量m，A、B间的距离L，遮光条的宽度为d和遮光条通过光电门的时间为t，重力加速度为g，则满足的关系式（用M、m、g、L、d、t表示）即可验证从A到B过程系统机械能守恒．

难度：中等题型:常考题来源：福建省厦门市外国语学校2018-2019学年高一下学期物理期中考试试卷

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2．某同学用如图(a)所示的装置 “验证机械能守恒定律”。实验的主要步骤如下：

(ⅰ)调整气垫导轨使之水平；

(ⅱ)用天平测量滑块（含遮光条）质量并记录为M；

(ⅲ)测量遮光条宽度并记录为d

(ⅳ)将滑块放在气垫导轨上，通过轻质细绳与钩码连接，记录钩码总质量为m；

(ⅴ)将滑块从A位置释放后，光电计时器测量遮光条通过光电门的时间并记录为Δt。

(ⅵ)对测量数据进行分析，得出实验结论。

请回答下列问题。（已知当地的重力加速度大小为g）

若步骤(ⅲ)用螺旋测微器测量遮光条宽度d的示数情况如图所示，则d=mm，步骤(ⅴ)中光电计时器记录的时间Δt=4.10×10^-3s,滑块经过光电门时的速度大小为m/s。

本实验中还需要测量的物理量有（写出物理量及符号）；

本实验中需验证的机械能守恒表达式为（用以上对应物理量的符号表示）；

实验数据表明系统动能增加量明显大于重力势能减少量，可能的原因是_____

难度：中等题型:常考题来源：湖南省长沙市第一中学2019年高三物理第三次月考试卷

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3．学生实验“用DIS研究机械能守恒定律”的装置如图（a）所示，某组同学在一次实验中，选择DIS以图象方式显示实验的结果，所显示的图象如图（b）所示．图象的横轴表示小球距D点的高度h，纵轴表示摆球的重力势能E_P、动能E_k或机械能E．试回答下列问题：

在定量研究机械能守恒定律之前需要进行定性研究的实验，实验中用到图中的定位挡片，它的作用是．（单项选择）

图（a）所示的实验装置中，传感器K的名称是．

图（b）的图象中，表示小球的重力势能E_P、动能E_k、机械能E随小球距D点的高度h变化关系的图线分别是（按顺序填写相应图线所对应的文字）．

难度：简单题型:常考题来源：江西省上饶市横峰中学2018-2019学年高一下学期物理第三次月考试卷

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4．如图甲所示的装置叫做“阿特伍德机”，是早期英国数学家和物理学家阿特伍德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和动量守恒定律，如图乙所示。已知当地重力加速度为g。

实验时，该同学用游标卡尺测量挡光片的宽度d如图丙所示，则d=cm；然后将质量均为M(A的含挡光片、B的含挂钩)的重物A、B用绳连接后，跨放在定滑轮上，处于静止状态。测量出(选填“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。

验证机械能守恒定律时，该同学在重物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t₁。如果系统(重物A、B以及物块C)的机械能守恒，应满足的关系式为。

为了验证动量守恒定律，该同学让A在桌面上处于静止状态，将B从静止位置竖直抬高H后静止释放，直到光电门记录下挡光片挡光的时间为t₂(重物B未接触桌面)，则验证绳绷紧过程中系统沿绳方向动量守恒定律的表达式为。

难度：中等题型:常考题来源：广东省惠州市榕城中学2019届高三物理5月月考试卷

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5．如图所示为用电火花打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置．

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若已知打点计时器的电源频率为50Hz，当地的重力加速度g $\text{[math]}$ ，重物质量为 $\text{[math]}$ 实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示，打P点时，重物的速度为零，A、B、C为另外3个连续点，根据图中的数据，可知重物由P点运动到B点，重力势能减少量等于J. $\text{[math]}$ 结果保留3位有效数字 $\text{[math]}$

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若PB的距离用h表示，打B点时重物的速度为 $\text{[math]}$ ，重力加速度为g，当两者间的关系式满足时 $\text{[math]}$ 用题中所给的字母表示 $\text{[math]}$ ，说明下落过程中重物的机械能守恒．

实验中发现重物增加的动能略小于减少的重力势能，其主要原因是______．

难度：中等题型:常考题来源：宁夏石嘴山市第三中学2018-2019学年高一物理5月月考试卷

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6．如图所示的装置可用来验证机械能守恒定律，摆锤A拴在长为L的轻绳一端，轻绳另一端固定在O点，在A上放一个质量很小的小铁块，现将摆锤拉起，使绳与竖直方向成θ角，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的阻挡而停止运动，之后铁块将飞离摆锤做平抛运动。

为了验证摆锤在运动过程中机械能守恒，必须求出摆锤在最低点的速度。为了求出这一速度，还应测量的物理量有。

用测得的物理量表示摆锤在最低点的速度v＝。

用已知的和测得的物理量表示摆锤在运动过程中机械能守恒的关系式为。

难度：中等题型:常考题来源：辽宁省盘锦市兴隆台区辽河油田二中2018-2019学年高三物理4月月考试卷

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7．采用重物自由下落“验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地的重力加速度g=9.80m/s²。

实验室可供选择的重物如下，最合理的是___________。

用正确选择的重物进行实验，得到一条符合实验要求的纸带如图乙所示，O为纸带下落的起始点，A、B、C为纸带上选取的三个连续点。重物由O点运动到B点的过程中，动能的增加量为J，重力势能的减少量为J(以上两空计算结果均保留三位有效数字)。这两者不相等的原因可能是(任意答一条即可)。

难度：中等题型:常考题来源：江西省上饶市横峰中学2018-2019学年高一下学期物理第三次月考试卷

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8．如图甲所示，用落体法验证机械能守恒定律，打出如图乙所示的一条纸带。已知打点计时器频率为50Hz。

根据纸带所给数据，打下 C 点时重物的速度为m/s。（结果保留三位有效数字）

某同学选用两个形状相同，质量不同的重物 a 和 b 进行实验，测得几组数据，画出 $\text{[math]}$ 图象，并求出图线的斜率k，如图乙丙所示，由图象可知a的质量m₁b的质量m₂。（选填“大于”或“小于”）

通过分析发现造成 k₂值偏小的原因是实验中存在各种阻力，已知实验所用重物的质量m₂＝0.052 kg，当地重力加速度 g＝9.78 m/s² ，求出重物所受的平均阻力 f＝N。（结果保留两位有效数字）

难度：中等题型:常考题来源：湖南省衡阳市第八中学2019届高三理科物理第12次月考试卷（5月)

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9．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6 V的交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律，已知重力加速度为g.

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如图所示是实验中得到一条纸带，将起始点记为O，并在离O点较远的任意点依次选取6个连续的点，分别记为A、B、C、D、E、F，量出各点与O点的距离分别为h₁、h₂、h₃、h₄、h₅、h₆ ，使用交流电的周期为T，设重锤质量为m，则在打E点时重锤的动能为，在打O点和E点这段时间内的重力势能的减少量为．

在本实验中发现，重锤减少的重力势能总是大于重锤增加的动能，主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用，为了测定阻力大小，可算出(2)问中纸带各点对应的速度，分别记为v₁至v_6,并作v_n²—h_n图象，如图所示，直线斜率为k，则可测出阻力大小为．

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难度：中等题型:常考题来源：湖北省宜昌市第一中学2018-2019学年高一物理5月月考试卷

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10．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。

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，质量m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 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ g取 $\text{[math]}$ ，结果数据均保留至小数点后两位 $\text{[math]}$ ；通过计算，数值上 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ （填“ $\text{[math]}$ ”“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”）。

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难度：中等题型:常考题来源：河北省承德市第一中学2018-2019学年高一下学期物理第三次月考试卷

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