用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律．①实验小组A不慎将一条选择好的纸带的前面一部分损坏了，剩下的一部分纸带上各点间的距离如图乙所示的数值，已知打点计时器的 - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

题型：不详难度：来源：

用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律．
①实验小组A不慎将一条选择好的纸带的前面一部分损坏了，剩下的一部分纸带上各点间的距离如图乙所示的数值，已知打点计时器的周期为T=0.02S，重力加速度g=10m/s²；重锤的质量为m=1kg，已知S₁=0.98cm，S₂=1.42cm，S₃=1.78cm，S₄=2.18cm，重锤从B点到C点重力势能变化量是______J，动能变化量是______J．（结果保留三位有效数字）
②若实验小组B在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______．

魔方格

答案

①B点的速度为：vB=

sAC

=0.6m/s
EKB=

=0.180J
C点的速度为：vc=

sBD

=0.8m/s
C点动能为：EKC=

=0.320J
重锤重力势能的变化量是：mgh_BC=0.142J
重锤动能的变化量是：△E_K=E_KC-E_KB=0.140J
故答案为：0.142，0.140．
②由于存在摩擦阻力因此重力势能的减小量略大于动能增加量．

核心考点

试题【用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律．①实验小组A不慎将一条选择好的纸带的前面一部分损坏了，剩下的一部分纸带上各点间的距离如图乙所示的数值，已知打点计时器的】；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

（1）用螺旋测微器测圆柱体的直径时，示数如图所示，此示数______mm；

魔方格

（2）现要测定一个额定电压4V、额定功率1.6W的小灯泡的伏安特性曲线．要求所测电压范围为0.1V～4V．
现有器材：直流电源E（电动势4.5V，内阻不计），电压表V（量程4.5V，内阻约为4×10⁴Ω），电流表A₁（量程250mA，内阻约为2Ω），电流表A₂（量程500mA，内阻约为1Ω），滑动变阻器R（最大阻值约为30Ω），电键S，导线若干．
如果既要满足测量要求，又要测量误差较小，应该选用的电流表是______，上面两个电路应该选用的是______．
（3）在“验证机械能守恒实验”中，有如下步骤：在竖直放置的铁架台上端固定一个电磁铁（如图甲），通电时，小球被吸在电磁铁上，断电时，小球自由下落．铁架台上有可以移动的光电门．当小球经过光电门时，光电计时装置能测出小球通过光电门所用时间△t．
①如图乙所示，用游标卡尺可测得小钢球的直径：d=______cm；实验时将小钢球从图示位置由静止释放，由数字计时器读出小球通过光电门的时间△t=1.2×10^-2s，则小球经过光电门时的瞬时速度为______m/s（所有结果均保留2位有效数字）．
②在本次实验中还必须测量的物理量是______（请用文字说明并用相应的字母表示）．
③本实验通过比较______和______（用以上所测量的物理量符号表示），在实验误差允许的范围内相等，就可以验证小球机械能守恒．

魔方格

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某同学在做“验证机械能守恒定律”的实验时，采用如图所示的装置，进行了如下一些操作：
（A）用天平称出重物的质量．
（B）使用计时器打点时，先放开纸带，后接通电源．
（C）从打上点的纸带中挑出点迹清晰的纸带进行测量．
（D）用所选纸带求打某点时对应的重物下落的速度V，用v=gt计算，其中和t为从打第1点到打该点的时间间隔，g为当地的重力加速度．该同学的以上做法正确的是______．（填序号）魔方格

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某同学用如图所示的装置利用“落体法”，测定当地的重力加速度，已知打点计时器电源频率为50Hz，请完成以下问题：

魔方格

（1）该同学选用电火花打点计时器进行打点，电磁打点计时器是一种使用______电源的计时仪器，其工作电压为______ （填入正确选项前的字母）
A．直流B．交流C．4-6V D．220V
（2）打出的纸带如图所示，实验时纸带的______端过夹子和重物相连接．（选填“甲”或“乙”）
（3）纸带上1至9各点为打点计时器打出的点，由纸带所示数据可算出实验时的重力加速度g=______m/s²．
（4）当地的重力加速度数值为9.8m/s²，请列出测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因______．

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（1）为进行“验证机械能守恒定律”的实验，有下列器材可供选择：铁架台、打点计时器以及复写纸、纸带、低压直流电源、天平、秒表、导线、电键，刻度尺，其中不必要的器材是______，缺少的器材是______．
（2）验证机械能守恒亦可用如图甲所示装置，用包有白纸的质量为1.00kg的圆柱棒替代纸带和重物，蘸有颜料的毛笔固定在电动机上并随之转动，使之替代打点计时器．当烧断悬挂圆柱棒的线后，圆柱棒竖直自由下落，毛笔就在圆柱棒面上的纸上画出记号，如图6乙所示，设毛笔接触棒时不影响棒的运动．测得记号之间的距离依次为26.0mm、42.0mm、58.0mm、74.0mm、90.0mm、106.0mm，已知电动机铭牌上标有“1440r/min”字样，由此验证机械能守衡．根据以上内容．回答下列问题：
①毛笔画相邻两条线的时间间隔T=______s，图乙中的圆柱棒的______端是悬挂端（填左或右）．
②根据乙所给的数据，可知毛笔画下记号C时，圆柱棒下落的速度vc=______m/s；画下记号D时，圆柱棒下落的速度vD=______m/s；记号C、D之间棒的动能的变化量为______J，重力势能的变化量______J（g=9.8m/s2）．由此可得出的结论是______．（计算结果保留2位有效数字）魔方格

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登上月球的宇航员利用频闪仪（频率为每秒20次）给自由落体的小球所拍的闪光照片如图所示（图上所标数据为小球到达各位置时总的下落高度），则
（1）月球表面重力加速度为：______m/s²（保留两位有效数字）．
（2）月球表面没有空气，因此做能量守恒实验具有更好的条件．假设月球表面重力加速度为上述计算值．小球的质量为m，则小球从O点由静止开始下落到E处增加的动能的表达式为______（距离用OA、AB、BC…等字母表示，频闪时间间隔为T），从O点开始下落到E点的过程中减少的势能表达式为______（月球表面重力加速度用g_月表示），由照片上的数据可以计算并判断出小球下落过程中机械能______（填“守恒”或“不守恒”）．魔方格

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