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．某同学利用如图所示的气垫导轨装置验证系统机械能守恒定律．在气垫导轨上安装了两光电门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．

实验时要调整气垫导轨水平．不挂钩码和细线，接通气源，释放滑块，如果滑块，则表示气垫导轨已调整至水平状态，

不挂钩码和细线，接通气源，滑块从轨道右端向左运动的过程中，发现滑块通过光电门1所用的时间小于通过光电门2所用的时间．实施下列措施能够达到实验调整目标的是

实验时，测出光电门1，2间的距离L，遮光条的宽度d，滑块和遮光条的总质量M，钩码质量m．由数字计时器读出遮光条通过光电门1，2的时间分别为t₁ ， t₂ ，则系统机械能守恒成立的表达式是．

难度：中等题型:常考题来源：2015-2016学年河北省邯郸市大名县、永年县、磁县、邯郸县四县联考高一下学期期中物理试卷

2．某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示，当气垫导轨左侧工作时导轨两侧喷出的气体使滑块悬浮在导轨上方，滑块运动时与导轨间的阻力可忽略不计．在气垫导轨上相隔一定距离L的两处安装两个光电传感器A、B，滑块P上固定一遮光条，若光线被遮光条遮挡，光电传感器会输出高电压，两光电传感器采集数据后与计算机相连．滑块在细线的牵引下向左加速运动，遮光条经过光电传感器A、B时，通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图线．

当采用图甲的实验装置进行实验时，下列说法中正确的是

实验前，接通电源，将滑块（不挂钩码）置于气垫导轨上，轻推滑块，当图乙中的△t₁△t₂（选填“＞”“=”或“＜”）时，说明气垫导轨已经水平．

滑块P用跨过气垫导轨左端的定滑轮的细线与质量为m的钩码Q相连，将滑块P由图甲所示位置释放，通过计算机得到的图象如图乙所示，若△t₁、△t₂、遮光条宽度d、AB间距为L、滑块质量M、钩码质量m已知，若上述物理量间满足关系式，则表明在上述过程中，滑块和钩码组成的系统机械能守恒．

难度：中等题型:常考题来源：2015-2016学年河南省洛阳市高一下学期期中物理试卷

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3．利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图所示，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．

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△E_k=，系统的重力势能减少量可表示为△E_p=，在误差允许的范围内，若△E_k=△E_p则可认为系统的机械能守恒；

某同学改变A、B间的距离，作出的v²﹣d图象如图所示，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：2015-2016学年河北省石家庄一中高一下学期期中物理试卷（理科）

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4．实验小组利用光电计时器验证物块沿斜面下滑过程中机械能守恒，装置如图甲．让小物块从斜面顶端滑下，若测得小物块通过A，B光电门时的速度为v₁和v₂ ， AB之间的距离为L，斜面的倾角为α，重力加速度为g．

①若实验数据满足关系式，则验证了物块沿斜面下滑过程机械能守恒．

②本实验的误差主要来源于斜面对物块的而造成物块机械能的损失．

难度：中等题型:常考题来源：2016-2017学年广东省揭阳市揭西县河婆中学高二上学期期中物理试卷

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5． “动能定理”和“机械能守恒定律”是物理学中很重要的两个力学方面的物理规律．某同学设计了如图1所示的实验装置，一个电磁铁吸住一个小钢球，当将电磁铁断电后，小钢球将由静止开始向下加速运动．小钢球经过光电门时，计时装置将记录小钢球通过光电门所用的时间t，用直尺测量出小钢球由静止开始下降至光电门时的高度h．

该同学为了验证“动能定理”，用游标卡尺测量了小钢球的直径，结果如图2所示，他记录的小钢球的直径d=cm．

该同学在验证“动能定理”的过程中，忽略了空气阻力的影响，除了上述的数据之外是否需要测量小钢球的质量（填“需要”或“不需要”）．

如果用这套装置验证机械能守恒定律，下面的做法能提高实验精度的是

难度：中等题型:常考题来源：2016-2017学年广东省汕头市潮南实验学校高三上学期期中物理试卷

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6．看图，按要求填空

某同学想利用图甲所示装置，验证滑块与钩码组成的系统机械能守恒，该同学认为只要将摩擦力平衡掉就可以了．你认为该同学的想法（选填“正确”或“不正确”）

另一同学用一倾斜的固定气垫导轨来验证机械能守恒定律．如图乙所示，质量为m₁的滑块（带遮光条）放在A处，由跨过轻质定滑轮的细绳与质量为m₂的钩码相连，导轨B处有一光电门，用L表示遮光条的宽度，x表示A、B两点间的距离，θ表示气垫导轨的倾角，g表示当地重力加速度．

①气泵正常工作后，将滑块由A点静止释放，运动至B，测出遮光条经过光电门的时间t，该过程滑块与钩码组成的系统重力势能的减小量表示为，动能的增加量表示为．若系统机械能守恒，则 $\text{[math]}$ 与x的关系式为 $\text{[math]}$ =（用题中己知量表示）．

②实验时测得m₁=475g，m₂=55g，遮光条宽度L=4mm，sinθ=0.1，改变光电门的位置，滑块每次均从A点释放，测量相应的x与t的值，以 $\text{[math]}$ 为纵轴，x为横轴，作出的图象如图丙所示，则根据图象可求得重力加速度g₀为 m/s²（计算结果保留2位有效数字），若g₀与当地重力加速度g近似相等，则可验证系统机械能守恒．

难度：中等题型:常考题来源：2016-2017学年四川省成都市石室中学高三上学期期中物理试卷

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7． “验证机械能守恒定律”的实验可以采用如图1所示的甲或乙方案来进行．

比较这两种方案，（选填“甲”或“乙”）方案好些．

如图2所示是采用甲方案时得到的一条纸带，在计算图中N点速度时，几位同学分别用下列不同的方法进行，其中正确的是

难度：中等题型:常考题来源：2016-2017学年辽宁省大连二十高高三上学期期中物理试卷

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8．某实验小组用“落体法”验证机械能守恒定律，在用正确的方法进行实验后：

有关该实验的注意事项及结论，下列说法正确的是

若实验中所用重物的质量m=1kg，打点纸带如图甲所示，打点时间间隔为0.02s，则记录B点时，重物的速度v_B=，重物动能E_kB=．从开始下落到至B点，重物的重力势能减少量是，因此可得出的结论是．

根据纸带算出相关各点的速度v，量出下落距离h，则以v22为纵轴，以h为横轴画出的图线应是如图乙中的．

难度：中等题型:常考题来源：2016-2017学年黑龙江省鸡西十九中高三上学期期中物理试卷（理科）

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9．某同学利用如图所示的气垫导轨装置验证系统机械能守恒定律．在气垫导轨上安装了两光电门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．

①实验时要调整气垫导轨水平．不挂钩码和细线，接通气源，释放滑块，如果滑块，则表示气垫导轨已调整至水平状态．

②不挂钩码和细线，接通气源，滑块从轨道右端向左运动的过程中，发现滑块通过光电门1的时间小于通过光电门2的时间．实施下列措施能够达到实验调整目标的是

A．调节P使轨道左端升高一些

B．调节Q使轨道右端降低一些

C．遮光条的宽度应适当大一些

D．滑块的质量增大一些

E．气源的供气量增大一些

③实验时，测出光电门1、2间的距离L，遮光条的宽度d，滑块和遮光条的总质量M，钩码质量m．由数字计时器读出遮光条通过光电门1、2的时间t₁、t₂ ，则系统机械能守恒成立的表达式是

难度：中等题型:常考题来源：2016-2017学年黑龙江省大庆实验中学高二上学期期中物理试卷

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10．用如图1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的交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点痕进行测量，即验证机械能守恒定律．

①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是（将其选项对应的字母填在横线处）

②利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值．如图2所示，根据打出的纸带，选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E，测出A距起始点O的距离为s₀ ，点AC间的距离为s₁ ，点CE间的距离为s₂ ，使用交流电的频率为f，根据这些条件计算重锤下落的加速度a=．

③在上述验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加，其原因主要是因为在重锤下落的过程中存在阻力作用，可以通过该实验装置测阻力的大小．若已知当地重力加速度公认的较准确的值为g，还需要测量的物理量是．试用这些物理量和图2纸带上的数据符号表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小F=．

难度：中等题型:常考题来源：2016-2017学年福建省厦门市同安一中高一上学期期中物理试卷

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