2025版高中物理试卷考点31　实验七　验证机械能守恒定律.docx

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考点31实验七验证机械能守恒定律

强基固本对点练

1.[2024·天津市第二南开中学质量检测]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，实验步骤如下：

A．按照图示的装置安装仪器；

B．将打点计时器接到电源的直流输出端上；

C．用天平测量出重锤的质量；

D．接通电源开关，然后释放重物，打出一条纸带；

E．测量纸带上打出的某些点之间的距离；

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．

按实验要求正确地操作并选出纸带进行测量，量得连续三点A、B、C到第一个点的距离如图所示(相邻计数点时间间隔为0.02s).

(1)上述步骤中没有必要进行的步骤是________(填实验步骤前的字母)；操作不恰当的步骤是________．(填实验步骤前的字母)

(2)打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB＝________m/s(计算结果保留两位有效数字)

(3)如果所用重物的质量为1.00kg，从起点O到打下计数点B的过程中，重力势能减少量是ΔEp＝________J，此过程中物体动能的增加量ΔEk＝________J；(计算结果保留两位有效数字)

(4)若测出纸带上所有各点到O点之间的距离，根据纸带算出各点的速度v及物体下落的高度h，忽略空气阻力的影响，则以eq\f(v2,2)为纵轴、以h为横轴画出的图像是下图中的________．

2．[2024·安徽省合肥市四中月考]如图甲所示，是利用自由落体运动装置进行“验证机械能守恒定律”的实验．

(1)关于本实验，下列说法正确的是________；

A．重物最好选择密度较小的木块

B．实验需要用天平测量物体的质量

C．实验时先接通电源，后释放纸带

D．若某同学通过描绘v2-h图像研究机械能是否守恒，合理的图像应该是过原点的一条直线，并且该直线的斜率应约为9.8

(2)甲同学按照正确的实验步骤操作后，选出一条纸带如图乙所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，用刻度尺测得OA＝4.89cm、OB＝7.42cm、OC＝9.69cm.已知重物质量为1.0kg，低压交流电源的频率为50Hz，重力加速度g＝10m/s2，则OB段对应的重物重力势能的减少量ΔEp＝________J，重物的动能增加量ΔEk＝________J(所有计算结果均保留3位有效数字)，在实际运动过程中系统动能的增加量ΔEk总小于系统势能的减少量ΔEp，产生这个系统误差的原因是___________________________．

(3)乙同学用两个形状完全相同，但质量不同的重物P和Q分别进行实验，测得几组数据，并作出v2-h图像如图丙所示，由图像可判断Q的质量________(填“大于”或“小于”)P的质量．

3．[2024·海南省天一大联考]某同学利用频闪照相机和气垫导轨做“验证机械能守恒定律”的实验，实验装置如图1所示．实验的主要步骤如下：

A．用天平测出滑块的质量m＝0.2kg；

B．将安装有刻度尺的气垫导轨调整到倾角θ＝24°的倾斜状态(sin24°＝0.4)；

C.将滑块从导轨的顶端由静止释放，使用频闪照相机对滑块进行拍摄，频闪照相机每隔T＝0.05s

拍摄一次．某次拍摄后得到的照片如图2所示，该同学在实验中测得影像间对应的实际距离分别为s1＝2.42cm，s2＝3.41cm，s3＝4.37cm，s4＝5.34cm.已知当地的重力加速度g＝9.8m/s2.

结合以上实验数据，完成下列填空：(计算结果均保留3位有效数字)

(1)滑块在位置B时的速度大小为________m/s.

(2)滑块由B运动至D，重力势能的减小量为________J，动能的增加量为____________J，在误差允许的范围内，认为滑块下滑过程机械能守恒．

(3)写出两条产生误差的可能原因：①________________________；②________________________．

培优提能模拟练

4.[2024·江西省赣州市十八县市区二十三校联考]某物理小组利用如图甲所示的装置“验证机械能守恒定律”实验，当地的重力加速度大小为g.

(1)为了提高实验精确度，小球应选用________．

A．密度较大的实心球

B．密度较小的塑料球

(2)用如图乙所示的游标卡尺测量小球的直径，如图丙所示，则小球的直径d＝________cm.

(3)将数字计时器固定在恰当位置，接通数字计时器电源，释放小球，光电门显示小球的遮光时间为Δt，为完成该实验，下列说法正确的是________．

A．