- 验证机械能守恒定律
- 共87题
23．在用重锤下落来验证机械能守恒时，某同学按照正确的操作选得纸带如下图所示．其中O是起始点，A、B、C、D、E是打点计时器连续打下的5个点，打点频率为50Hz该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C、D、E各点的距离，并记录在图中(单位：cm)
（1）这五个数据中不符合有效数字读数要求的是O点到（ ）点的读数。(填A、B、C、D或E)
（2）实验时，在释放重锤（ ）(选填“之前”或“之后”)接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点。
（3）该实验中，为了求两点之间重锤的重力势能变化，需要知道重力加速度g的值，这个g值应该是：（ ）
A．取当地的实际g值；
B．根据打出的纸带，用Δs＝gT2求出；
C．近似取10m/s2即可；
D．以上说法都不对。
（4）若重锤质量
正确答案
解析
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知识点
19．（1）某实验小组用图甲所示实验装置验证机械能守恒定律。打点计时器的打点频率为 50HZ，选取一条较理想的纸带，如图乙所示，O为起始点，O、A之间有几个计数点未画出。（g取9.8m/s2）
①打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=（ ）m/s。
②如果以
（2）在做“用电流表和电压表测电池的电动势E(约3V)和内电阻r”的实验时，部分器材参数如下：电压表（量程3V），电流表（量程0.6A），定值电阻R0（阻值为3Ω），滑动变阻器R（阻值约30Ω）。
①小玲同学设计的实验电路如图甲所示．请你按电路图在图乙上完成实物连接。
②电路连接正确的情况下，当她闭合开关时发现电压表有示数，电流表没有示数。反复检查后发现电路连接完好，估计是某一元件断路，因此她拿来多用电表检查故障。她的操作如下：
a.断开电源开关S；
b.将多用表选择开关置于×1Ω档，调零后，红黑表笔分别接R两端，读数为30Ω；
c.将多用表选择开关置于×100Ω档，调零后，将红黑表笔分别接电压表两端，发现指针读数如图丙所示，则所测阻值为（ ）Ω，然后又将两表笔接电流表两端，发现指针位置几乎不变。由以上操作可判断发生断路故障的元件是（ ）(填元件名称)。
③在更换规格相同的元件后，她改变滑动变阻器的阻值，测出了6组对应的数据并在图象上描点如图所示，请继续完成图象；根据图象可得该电池的电动势E＝（ ） V，电池内阻r =（ ） Ω（小数点后保留两位数字）。她设计的实验电路中定值电阻R0的作用是 （ ）（说出理由之一即可）。
正确答案
（1） ①0.98（2分），②b（2分）； 9.8m/s2（2分）
（2） ①实物连接如图所示（2分）
②
③U—I图线如右图所示（1分）（未去掉错误点不给分）
（3.00±0.05）V（1分） ； （0.57±0.05）Ω（2分）；保护电阻；增大电源等效内阻，使调节时两电表示数变化明显。（2分）（其他合理答案均给分）
解析
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知识点
22．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。在气垫导轨上相隔一定距离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变化的图象。
(1)实验前，按通气源，将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上，轻推滑块，当图乙中的Δt1________Δt2(选填“>”、“＝”或“<”)时，说明气垫导轨已经水平。
(2)用螺旋测微器测遮光条宽度d，测量结果如图丙所示，则d＝________ mm。
(3)滑块P用细线跨过气垫导轨左端的定滑轮与质量为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Δt1、Δt2和d及滑块质量M光电门间距离L已知，要验证滑块和砝码组成的系统机械能是否守恒， 若上述物理量间满足关系式____________________，则表明滑块和砝码组成的系统机械能守恒。
正确答案
解析
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知识点
22.（Ⅰ）（1）在《验证机械能守恒定律》的实验中，打点计时器所用电源为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0.18cm、0.19cm、0.25cm，
从纸带中可看出 ▲ 学生在操作上肯定有错误，可能的原因是 ▲ 。
正确答案
22．如图是验证机械能守恒定律的实验。小圆柱由一根不可伸长的轻绳拴住，轻绳另一端固定。将轻绳拉至水平后由静止释放。在最低点附近放置一组光电门，测出小圆柱运动到最低点的挡光时间△t，再用游标卡尺测出小圆柱的直径d，如图，重力加速度为g．则
（1）小圆柱的直径d=（ ）cm；
（2）测出悬点到圆柱重心的距离
（3）该装置还可以用来验证小圆柱作圆周运动在最低点向心力的公式，方法是若在悬点O安装一个拉力传感器，测出绳子上的拉力F，则实验时还需要测量的物理量是（ ）（用文字和字母表示）。
正确答案
（1）25.5px;（1分）
（2）
（3）小圆柱的质量
解析
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知识点
34.（1）在验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m=200g的重物自由下落，实验中得到一条点迹清晰的纸带，O为纸带上第一个测量点，另选连续的四个点A、B、C、D作为测量的点，测得OA、OB、OC、OD段的长度如图所示，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地的重力加速度为g=9.8m/s2,那么
①这四组数据中不符合有效数字读数要求的是（ ）。
②打点计时器打下连续相邻两个点的时间间隔T=（ ）。
③计算B点瞬时速度时，甲
④若同学丁不慎将上述纸带从OA之间扯断，他仅利用A点之后的纸带能否实现验证机械能守恒定律的目的？（ ）。（填“能”或“不能”）
（2）在描绘一个小灯泡的伏安特性曲线实验中。
①由于灯泡电阻未知，先用多用电表的电阻档×1档粗测量，操作步骤正确，表盘示数如图甲所示，该小灯泡的阻值大约是（ ）Ω．
②有下列器材供选择：
A.电压表（0-3V,内阻约为10KΩ）
B.电压表（0-15V,内阻约为20KΩ）
C.电流表（0-0.6A,内阻约为1Ω）
D.电流表（0-3A,内阻约为0.4Ω）
E.滑动变阻器（10Ω,2A）
F.两节干电池（电压3V），还有电建，导线若干
实验中所用电压表应选用（ ），电流表应选用（ ）（选择器材前面的字母）
③实验时要求尽量减小实验误差，测量电压从零开始多取几组数据，请在图乙中以笔画线代替导线将实物连接成满足实验要求的测量电路。
根据表中的实验数据，在图乙中已经描出了四个点，请把剩余的五组数据描出点，并画出小灯泡I-U特性曲线；根据图像可知小灯泡的电阻随电流的增大而（ ）（选择“增大”、“减小”或“不变”）。
正确答案
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知识点
22．有下面三个高中物理课本力学实验：A．验证牛顿第二定律；B．探究合外力做功与动能变化的关系；C．验证机械能守恒定律。在这三个实验中：（选填前面的字母）
（1）需要平衡摩擦力的是______。
（2）需要使用天平测量物体质量的是_______ 。
（3）需要使用打点计时器的是_______。
正确答案
（1）AB （2） A （3）ABC
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知识点
23．验证平抛运动过程中的机械能守恒。
平抛运动的闪光照片可以用来验证机械能守恒， 图11—甲是一小球做平抛运动的闪光照片的一部分， 图中背景小方格的实物边长可以用游标卡尺测量， 图11—乙是卡尺的读数部分的示意图， 由图乙可知小方格的边长是L=（ ）mm。
如果相机的闪光频率为
正确答案
50.15 ；6mgL ，；6mf2L2
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知识点
22．下列有关高中物理实验的说法中，正确的是（ ）
正确答案
解析
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知识点
22.
(1)在纸带上打下记数点5时的速度v5= ( )m/s；
(2)在打点0～5过程中系统动能的增量ΔEk= ( ) J，系统势能的减少量ΔEp=( ) J，
（Ⅱ）为了测定某电池的电动势(约10 V～11 V)和内阻(小于2 Ω)，需要把一个量程为5 V的直流电压表接一固定电阻(用电阻箱代替)，改装为量程为15V的电压表，然后用伏安法测电源的电动势和内电阻，以下是该实验的操作过程：
(1)把电压表量程扩大，实验电路如图甲所示，请完成第五步的填空．
第一步：把滑动变阻器滑动片移至最右端；
第二步：把电阻箱阻值调到零；
第三步：闭合开关S；
第四步：把滑动变阻器滑动片调到适当位置，使电压表读数为4.5 V；
第五步：把电阻箱阻值调到适当值，(电阻箱的电阻变化过程中,A、P间的电压可视为不变）使电压表读数为( )V；
第六步：不再改变电阻箱阻值，保持电压表和电阻箱串联，撤去其他线路，即得量程为15 V的电压表
(2)上述实验可供选择的器材有：
电阻箱应选（ ），滑动变阻器应选（ ）(用大写字母表示)．
(3)用该扩大了量程的电压表(电压表的表盘没变)，测电源电动势E和内电阻r，实验电路如图乙所示，得到多组电压表读数U和电流表读数I，并作出U-I图线如图丙所示，可知电池的电动势为（ ） V，内电阻为（ ） Ω．(所有结果保留3位有效数字)．
正确答案
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