某课外活动小组利用竖直上抛运动验证机械能守恒定律．（1）某同学用20分度游标卡尺测量小球的直径，读数如图甲所示，小球直径为______cm．图乙所示弹射装置将小 - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

题型：不详难度：来源：

某课外活动小组利用竖直上抛运动验证机械能守恒定律．
（1）某同学用20分度游标卡尺测量小球的直径，读数如图甲所示，小球直径为______cm．图乙所示弹射装置将小球竖直向上抛出，先后通过光电门A、B，计时装置测出小球通过A、B的时间分别为2.55ms、5.15ms，由此可知小球通过光电门A、B时的速度分别为v_A、v_B，其中v_A=______ m/s．
（2）用刻度尺测出光电门A、B间的距离h，已知当地的重力加速度为g，只需比较______是否相等，就可以验证机械能是否守恒（用题目中涉及的物理量符号表示）．
（3）通过多次的实验发现，小球通过光电门A的时间越短，（2）中要验证的两数值差越大，试分析实验中产生误差的主要原因是______．魔方格

答案

（1）小球的直径为10mm+0.05×4mm=10.20mm=1.020cm．
vA=

1.02×10-2

2.55×10-3

m/s=4.0m/s．
（2）若动能的增加量和重力势能的减小量相等，机械能守恒，重力势能的减小量为mgh，动能的增加量为，

mvA2-

mvB2．则验证gh和

是否相等．
（3）由于受到阻力作用，小球通过光电门A的时间越短，知速度越大，阻力越大．
故答案为：（1）1.020，4.0（4或4.00 也算对）；
（2）gh和

；
（3）速度越大，所受阻力越大

核心考点

试题【某课外活动小组利用竖直上抛运动验证机械能守恒定律．（1）某同学用20分度游标卡尺测量小球的直径，读数如图甲所示，小球直径为______cm．图乙所示弹射装置将小】；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

某同学用如图1的装置验证机械能守恒定律．
①安装打点计时器时，纸带的两个限位孔必须处在同一______线上．
②接通电源，让打点计时器正常工作后，松开______．
③将纸带上打出第一个点记为0，并在离0点较远的任意点依次选取几个连续的点，分别记为1，2，3，…．量出各点与0点的距离h，算出各点对应的速度，分别记为v₁至v₆，数据如下表：

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热门考点

代表符号

v₁

v₂

v₃

v₄

v₅

v₆

数值
（m/s）

2.80

2.99

3.19

3.48

3.59

3.78

物体在空中下落的过程中，重力做正功，物体的动能越来越大，为了“探究重力做功和物体动能变化间的定量关系”，我们提供了如下图的实验装置．
（1）某同学根据所学的知识结合右图设计一个本实验情景的命题：如图所示，设质量为m（已测定）的小球在重力mg作用下从开始端自由下落至光电门发生的位移s，通过光电门时的速度v，试探究外力做的功mgs与小球动能变化量

mv2的定量关系．
（2）某同学根据上述命题进行如下操作并测出如下数据．
①用天平测定小球的质量为0.50kg；
②用______ 测出小球的直径为10.0mm；（选填：刻度尺，游标卡尺，螺旋测微器）
③用刻度尺测出电磁铁下端到______的距离为80.40cm；
④电磁铁先通电，让小球______．
⑤让电磁铁断电，小球自由下落．
⑥在小球经过光电门时间内，计时装置记下小球经过光电门所用时间为2.50×10^-3s．
⑦计算得出重力做的功为4.02J，小球动能变化量为______J．（g取10m/s²，结果保留三位有效数字）
（3）试根据在（2）中条件下做好本实验的结论：______．魔方格

某活动小组利用图甲装置验证机械能守恒定律．钢球自由下落过程中，先后通过光电门A、B，计时装置测出钢球通过A、B的时间分别为t_A、t_B．用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度．测出两光电门间的距离为h，当地的重力加速度为g．
（1）用游标卡尺测量钢球的直径，读数如图乙所示，钢球直径为D=______cm．
（2）要验证机械能守恒，只要比较______．
A．D2(

)与gh是否相等
B．D2(

)与2gh是否相等
C．D2(

)与gh是否相等
D．D2(

)与2gh是否相等
（3）钢球通过光电门的平均速度______（选填“＞”或“＜”）钢球球心通过光电门的瞬时速度，由此产生的误差______（选填“能”或“不能”）通过增加实验次数减小．魔方格

（1）现要测定一个额定电压6V、额定功率3W的小灯泡的伏安特性曲线．要求所测电压范围为0V～5.5V．
现有器材：
直流电源E（电动势6V，内阻不计）；
电压表
魔方格

（量程6V，内阻约为4×10⁴Ω）；
电流表
魔方格

（量程300mA，内阻约为2Ω）；
电流表
魔方格

（量程600mA，内阻约为1Ω）；
滑动变阻器R（最大阻值约为30Ω）；
电子键S，导线若干．
①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______．
②如图1已经完成部分导线的连接，请你在实物接线图中完成余下导线的连接．
（2）某同学用如图2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的频率为50Hz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，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．
①他进行了下面几个操作步骤：
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．先接通电源，后释放纸带，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步骤是______，操作不当的步骤是______．
②他进行正确测量后挑选出一条点迹清晰的纸带进行测量分析．如图3所示．其中O点为起始点，A、B、C、D、E、F为六个计数点．根据以上数据，当打点到B点时重锤的速度______m/s，计算出该对应的

v2=______ m²/s²，gh=______ m²/s²，可认为在误差范围内存在关系式______，即可验证机械能守恒定律．（g=9.8m/s²）
③他继续根据纸带算出各点的速度v，量出下落距离h，并以

为纵轴、以h为横轴画出的图象，应是图4中的______．
④他进一步分析，发现本实验存在较大误差．为此设计出用如图5示的实验装置来验证机械能守恒定律．通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落，下落过程中经过光电门B时，通过与之相连的毫秒计时器（图中未画出）记录挡光时间t，用毫米刻度尺测出AB之间的距离h，用游标卡尺测得小铁球的直径d．重力加速度为g．实验前应调整光电门位置使小球下落过程中球心通过光电门中的激光束．小铁球通过光电门时的瞬时速度v=______．如果d、t、h、g存在关系式______，也可验证机械能守恒定律．
⑤比较两个方案，改进后的方案相比原方案的最主要的优点是：______．

魔方格

在用落体法验证机械能守恒定律的实验中：

魔方格

①所用重锤的质量m=1.0kg，打点计时器所用电源频率50Hz，打下的纸带如图所示（图中的数据为从起始点0到该点的距离）．则打在B点时，重锤的速度v_B=______m/s，重锤的动能E_KB=______J，从开始下落到打B点时，重锤的势能减小量是______J（G取10m/s²，取两位有效数字）．
②根据纸带算出各点的速度v，量出下落距离h，则以v²为纵轴，以h为横轴，画出的图线应是下图中的______．