小李同学用如图1所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”的实验．已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，查得当地重力加速度g=9.80m/s2，测得所用重物的质量 - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

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小李同学用如图1所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”的实验．已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，查得当地重力加速度g=9.80m/s²，测得所用重物的质量为1.00kg．小李同学选用实验中得到的一条点迹清晰的纸带，把运动的起始点记作O，另选连续3个点A、B、C作为测量点，且A、B、C各点到O点的距离如图2所示．根据以上数据，可知重物由O点运动到B点过程中，重力势能的减少量等于______J，动能的增加量等于______J（结果保留3位有效数字）．

答案

重力势能减小量：△E_p=mgh=1.0×9.8×0.230J=2.25J；
匀变速直线运动中，该过程中的平均速度等于时间中点的瞬时速度，因此有：
vB=

xAC

(27.35-18.95)cm

2×0.02s

=2.10m/s
△Ek=

=2.21J
故答案为：2.25，2.21．

核心考点

试题【小李同学用如图1所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”的实验．已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，查得当地重力加速度g=9.80m/s2，测得所用重物的质量】；主要考察你对机械能守恒定律等知识点的理解。[详细]

举一反三

在验证机械能守恒定律的实验中，设在选定的纸带上依次把点记为1，2，3，…等计数点，如图，纸带上所打点，记录了物体在不同时刻的位置，若物体运动从计数点2到计数点4过程来验证机械能守恒定律，（打点计时器的打点周期为T，物体的质量为m，重力加速度为g，图中字母表示的距离已知）．
（1）当打点计时器打点“2”时，物体动能的表达式应该是______；
（2）在此过程中重力势能的减少量为______
（3）要验证的机械能守恒的表达式为：______．

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（1）用打点计时器研究物体的自由落体运动，得到如图一段纸带，测得AB=7.65cm，BC=9.17cm．已知交流电频率是50Hz，则打B点时物体的瞬时速度为______m/s（保留三位有效数字），该落体运动的加速度为______m/s²．（保留三位有效数字），如果实验测出的重力加速度值比公认值偏小，可能的原因是______．
（2）用气垫导轨装置验证机械能守恒定律，先非常好的把导轨调成水平，然后用垫块把导轨一端垫高，测得两光电门G1和G2之间的竖直高度差H=0.1m，质量为m=500g的滑块上面装有L=1.5cm的挡光片，它由轨道上端任一处滑下，测得滑块通过光电门G1和G2的时间分别为2.5×10^-2S和1×10^-2S，当地重力加速度g=9.8m/s²，则可以算出滑块通过光电门G1和G2这段过程中动能的增加量△E_K=______J（保留三位有效数字），重力势能的减小量△E_P=______J，（保留三位有效数字）由此可以得出的结论是：______

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在“探究功与物体速度变化的关系”的实验中，实验装置如图甲所示．让小车在一条橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行，此时橡皮筋对小车做的功记为W．然后用完全相同的橡皮筋二条、三条…合并在一起分别进行第2次、第3次…实验，每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致．且每次实验中小车获得的速度可由打点计时器所打的纸带求出．（打点计时器所用交流电频率为50Hz）．
（1）若木板是水平放置的，小车在一条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，对橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是______
A．橡皮筋处于原长状态
B．橡皮筋仍处于伸长状态
C．小车正好运动到两个铁钉的连线处
D．小车已过两个铁钉的连线
（2）为了使小车运动中所受的合外力正好等于橡皮筋对它的弹力，应采取的措施是______；
（3）如图乙是按正确操作分别是一条、二条、三条、四条橡皮筋作用于小车在实验中打出的部分纸带，

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热门考点

次数	1	2	3	4
橡皮筋对小车做功	W	2W	3W	4W
小车速度v（m/s）	1.00	1.42	1.73	2.00
v²（m²/s²）	1.00	2.02	2.99	4.00
某学生利用“验证机械能守恒定律”的实验装置来测量一个质量m=50g的钩码下落时的加速度值，该学生将钩码固定在纸带下端，让纸带穿过打点计时器，实验装置如图a所示．①以下是该同学正确的实验操作和计算过程，请完成下面部分实验步骤的有关内容 A、按实验装置图安装器件 B、将打点计时器接到______（填直流或交流）电源上 C、先______，再______，然后______． D、取下纸带，取其中的一段标出计数点如图b所示，测出相邻计数点间的距离分别为S₁=2.60cm，S₂=4.14cm，S₃=5.69cm，S₄=7.22cm，S₅=8.75cm，S₆=10.29cm 已知打点计时器的打点频率是f=50Hz，则计算钩码下落加速度的表达式为a=______，代入数值，可得加速度a=______m/s²（计算结果保留三位有效数字）． ②该同学从实验结果发现，钩码下落时的加速度比实际的重力加速度小．为了有效地缩小这个实验测得的加速度与实际的重力加速度之差，请你提出一个有效的改进方法：______．
（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图1，由图1可知其长度为______mm；用螺旋测微器测量其直径如图，由图1可知其直径为______mm；（2）在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源频率为50HZ，当地重力加速度的值为9.80m/s²，测得所用重物的质量为1.00kg．甲、乙、丙三学生分别用同一装置打出三条纸带，量出各纸带上第1、2两点间的距离分别为0.12cm，0.19cm和0.25cm，可见操作上有错误的是学生______，错误操作______．若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点A，B，C到第一个点的距离如图2所示（相邻计数点时间间隔为0.02s），从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是△E_P=______，此过程中物体动能的增加量是△E_K______（取g=9.8m/s²）；（3）如图3所示气垫是常用的一种实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在轨道上，滑块在轨道上的运动可视为没有摩擦．我们可以用带竖直挡板C和D的气垫轨道以及滑块A和B来验证动量守恒定律，实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不计），采用的实验步骤如下： a．调整气垫轨道，使导轨处于水平； b．在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上； c．按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块A、B运动时间的计数器开始工作，当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时，记下滑块A、B分别到达挡板C、D的运动时间t₁和t₂； d．用刻度尺测出滑块A的左端至C挡板的距离L₁、滑块B的右端到D挡板的距离L₂． ①试验中还应测量的物理量是______； ②利用上述过程测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是______； ③利用上述实验数据导出的被压缩弹簧的弹性势能的表达式是______．