高中物理必修2：验证机械能守恒定律-3-2人教试题汇编

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2020年03月24日高中物理的高中物理组卷

试卷副标题

考试范围：XXX；考试时间：100分钟；命题人：XXX

题号一总分

得分

注意事项：

1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2.请将答案正确填写在答题卡上

第I卷（选择题）

请点击修改第I卷的文字说明

评卷人得分

一.实验题（共50小题）

1.（2018•七里河区校级模拟）小明同学利用如图所示的装置来验证机械能守恒定律，

A为装有挡光片的钩码，总质量为M,挡光片的挡光宽度为b,轻绳一端与A相连,

另一端跨过光滑轻质定滑轮与质量为m（m<M）的重物B相连。他的做法是：先用

力拉住B,保持A、B静止，测出A的挡光片上端到光电门的距离h：然后由静止释

放B,A下落过程中经过光电门，光电门可测出挡光片的挡光时间t,算出挡光片经

过光电门的平均速度，将其视为A下落h（h远大于b）时的速度，重力加速度为g。

（1）在A从静止开始下落h的过程中，验证A、B组成的系统机械能守恒的表达式

为:绳子拉力对重物B做的功为o（用题目所给物理量的符号表示）

（2）由于光电门所测的平均速度与物体A下落h时的瞬时速度间存在一个差值^v,

因而系统减少的重力势能系统增加的动能（选填“大于”或“小于”）

（3）为减小上述对结果的影响，小明同学想到了以下一些做法，其中可行的是.

A.减小挡光片上端到光电门的距离h

B.增大挡光片的挡光宽度b

C.适当减小挡光片的挡光宽度b

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2.（2018•通渭县模拟）利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示，水

平桌面上固定一水平的气垫导轨，导轨上A点处有一滑块，其质量为M,左端由跨

过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连。调节细绳的长度使每次实验时

滑块运动到B点处与劲度系数为k的弹簧接触时小球恰好落地，测出每次弹簧的压

缩量x,如果在B点的正上方安装一个速度传感器，用来测定滑块到达B点的速度,

发现速度v与弹簧的压缩量x成正比，作出速度v随弹簧压缩量x变化的图象如图

乙所示，测得v-x图象的斜率k'=需.在某次实验中，某同学没有开启速度传

感器，但测出了A、B两点间的距离为L,弹簧的压缩量为xo,重力加速度用g表示,

贝（I：

D速度传感器

jWAWAVB--------⑪气垫导轨

I「L

m©

图甲

（1）滑块从A处到达B处时，滑块和小球组成的系统动能增加量可表示为AEk

=,系统的重力势能减少量可表示为AEpn,在误差允许的范围内，

若△Ek=Z\Ep则可认为系统的机械能守恒。（用题中字母表示）

（2）在实验中，该同学测得M=m=lkg,弹簧的劲度系数k=100N/m,并改变A、

B间的距离L,作出的x2-L图象如图丙所示，则重力加速度g=m/s2«

3.（2018•淮南二模）如图示是用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验。

图甲为光电门的激光发射和接收装置。图乙中的滑块上安装一遮光板，把滑块放在

水平气垫导轨上，并通过跨过定滑轮的细绳与钩码相连。测得滑块（含遮光板）质

量为M、钩码质量为m、遮光板宽度为d、当地的重力加速度为g。将滑块在图示位

置释放后，光电计时器记录下遮光板先后通过两个光电门的时间分别为△d、At2o

（1）用游标卡尺测量遮光板宽度，测量结果如图丙所示，则读数为cm；

（2）若实验中测得两光电门中心之间的距离为L,本实验中验证机械能守恒的表达

式为：（用题目中给定的字母表示）；

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（3）若测得的系统动能增加量大于重力势能减少量，请分析可能的原因

显示屏遮蹩光电口1光电门2

滑QRp_23

气垫尊轨05101520

光电门光电计时器

图甲图乙图丙

4.（2018•临沂三模）某探究小组利用传感器研究小球在摆动过程中的机械能守恒规律,

实验装置如图甲所示，用长为L不可伸长的轻质细线悬挂一质量为m的实心金属小

球，在悬点处装有拉力传感器，可记录小球在摆动过程中各时刻的拉力值，小球半

径可忽略不计，已知重力加速度为g,实验过程如下：

①将小球拉离平衡位置某一高度h处无初速度释放，在传感器采集的数据中提取最

大值为F；

②改变高度h,重复上述过程，获取多组摆动高度h与对应过程的拉力最大值F的

甲乙

③在F-h坐标系中描点连线。作出F与h关系图象如图乙实线所示。

（1）F与h的关系满足F=（用题目所给的字母表示），说明小球摆动过程

中机械能守恒；

（2）根据乙图中的实线，可知摆线长L=m.（计算结果保留两位有效数字,

g取1Om/s2）

（3）乙图中的虚线是另一探究小组作出的F-h图象，则两小组实验所使用的器材

不同。（填"m”或"L”）

5.（2018•江苏）某同学利用如图所示的实验装置来测量重力加速度g»细绳跨过固定

在铁架台上的轻质滑轮，两端各悬挂一只质量为M的重锤。实验操作如下：

①用米尺量出重锤1底端距地面的高度H；

②在重锤1上加上质量为m的小钩码；

③左手将重锤2压在地面上，保持系统静止。释放重锤2,同时右手开启秒表，在

重锤1落地时停止计时，记录下落时间；

④重复测量3次下落时间，取其平均值作为测量值to

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请回答下列问题：

（1）步骤④可以减小对下落时间t测量的（选填“偶然”或“系统”）误差。

（2）实验要求小钩码的质量m要比重锤的质量M小很多，主要是为了。

（A）使H测得更准确

（B）使重锤1下落的时间长一些

（C）使系统的总质量近似等于2M

（D）使细绳的拉力与小钩码的重力近似相等

（3）滑轮的摩擦阻力会引起实验误差。现提供一些橡皮泥用于减小该误差，可以怎

么做？

（4）使用橡皮泥改进实验后，重新进行实验测量，并测出所用橡皮泥的质量为mo.用

实验中的测量量和已知量表示g,得且=。

6.（2018•湛江二模）如图甲所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静

止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律。该装置中的打点计时器所接交

流电源频率是50Hz。

（1）对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是。

A.精确测量出重物的质量

B.两限位孔在同一竖直线上

C.重物选用质量和密度较大的金属锤

D.释放重物前，重物离打点计时器下端远些

（2）按正确操作得到了一条完整的纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出，如图

乙所示。纸带上各点是打点计时器打出的计时点，其中0点为纸带上打出的第一个

点。

①重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出，利用下列测量值能完成验证

机械能守恒定律的选项有0

A.OA、0B和0G的长度

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B.OE、DE和EF的长度

C.BD、BF和EG的长度

D.AC、BF和EG的长度

②用刻度尺测得图中AB的距离是1.76cm,FG的距离是3.71cm,则可计得当地的

一端拴一小圆柱，将圆柱拉至与O点等高处并使轻绳水平。圆柱由静止释放，通过

最低点时，光电门（图中未画出）测出挡光时间At.重力加速度大小为go请回答

下列问题：

（1）用游标卡尺测出圆柱的直径d,如图乙所示，圆柱的直径d=cm；

（2）用米尺测出悬点到圆柱重心的距离1,若等式gl=成立，说明圆柱下摆

过程中机械能守恒；

（3）若在悬点O安装一个拉力传感器，测出绳子的拉力大小F,则要验证圆柱在最

低点的向心力公式还需要测量的一个物理量是（用文字和字母表示）；若等

式F=成立，则可验证圆柱在最低点的向心力公式。

甲乙

8.（2018-5月份模拟）某实验小组利用如图所示的装置进行“验证机械能守恒定律”

的实验，钩码A和B分别系在一条跨过定滑轮的轻软绳两端，钩码质量均为M,在

钩码A的上面套一个比它大一点的环形金属块C.环形金属块C的质量为m,左侧

放置一铁架台，铁架台上下端分别安装传感器P、Q,两传感器中点S处安装一宽度

略大于钩码A的铁环，钩码A能通过铁环，环形金属块C不能通过。释放前，钩码

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A下端与传感器P等高，释放后，钩码A能马上触发传感器P的计时器开始计时，

钩码A到达Q后结束计时。记录下钩码A从P运动到Q的时间t和P、Q的间距h,

已知当地重力加速度为g。

（I）钩码A通过铁环的速度大小为（用h、t表示）。

（2）由A、B、C组成的系统，当A从P运动到S的过程中，系统重力势能的减小

量AEp：,系统动能的增加量AEk：（用题中所给的字母表示）。

（3）根据实际的实验数据计算得出AEp大于AEk,且误差较大。请分析误差的原因:

（至少说出一项）。

9.（2018•济南二模）甲、乙两位同学在验证机械能守恒定律的实验中，甩质量为200g

的重物拖着纸带自由下落•打点计时器在纸带上打出一系列的点。他们选取了一条纸

带进行测量，如图所示。O为纸带下落的起始点，A、B,C为纸带上选取的三个连

续点。O点至A、B、C点的距离SOA、SOB、SOC图中已标注-已知打点计时器每隔

T=0.02s打一个点，当地的重力加速度为g=9.8m/s2,那么

（1）为计算打B点时重物的动能•需要先计算出打B点时的瞬时速度，甲同学用VB?

SS

=2gsoB.乙同学用vb=0C~0A（其中所选择方法合理的是（填“甲”或

2T

“乙”）同学。

（2）若甲同学不小心将上述纸带从0A之间扯断，他们利用A点之后的纸带

（填“能”或“不能”）达到验证机械能守恒定律的目的。

（3）乙同学根据纸带上的测量数据进一步探究下落过程中重物和纸带所受的阻力。

安装了一个光电门，滑块上固定一遮光条，滑块用绕过气垫导轨左端定滑轮的细线

与钩码相连，每次滑块都从同一位置由静止释放，释放时遮光条位于气垫导轨上B

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位置的上方。

光电门

0123cm

1y州卅出川卅山卅山山山

01020

甲

（1）某同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d,如图乙所示，则£1=mm。

（2）实验中，接通气源，滑块静止释放后，由数字计时器读出遮光条通过光电门的

时间为t,测得滑块质量为M,钩码质量为m,A、B间的距离为L.在实验误差允

许范围内，钩码减小的重力势能mgL与（用直接测量的物理量符号表示）相

等，则机械能守恒。

（3）下列不必要的一项实验要求是（请填写选项前对应的字母）。

A.滑块必须由静止释放B.应使滑块的质量远大于钩码的质量

C.已知当地重力加速度D.应使细线与气垫导轨平行

（4）分析实验数据后发现，系统增加的动能明显大于钩码减小的重力势能，原因

是«

11.（2018•贵州二模）某同学用题图1所示装置测量重力加速度g,所用交流电频率为

50Hz.在所选纸带上取某点为0号计数点，然后每3个点取一个计数点，所测量数

据及其标记符号如题图2所示

打点

图2

图1

该同学用两种方法处理数据（T为相邻两计数点的时间间隔）;

方法A：由g=、2*3J2…gx色-X"取平均值g=8667m/s2.

1Z4»pc.JZ

Xx

方法B：由g=巴」1,g-L2,二平均值g=8.673m/s2。

§13T223T233T2

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从数据处理方法看，选择方法（"A”或“B”）更合理，方法A中对实验结

果起作用的数据有（选XI、X2、X3、X4、X5、X6）;本实验误差的主要来源有

（写出两条）

12.（2018春•龙岩期中）在利用重锤自由下落来“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0.50kg,打出如图所示纸带。则

（1）纸带的端与重物相连；（填“左”或“右”）

（2）从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是J,此过程

中物体动能的增加量J.（计算结果均保留三位有效数字）

r-OABC\

<h——3.14——（

[5.01单位：m

-------------------------7.06------------------------------*

13.（2018春•思明区校级期中）为了测定一根轻弹簧压缩到最短时具有的弹性势能的

大小，可以将弹簧固定在一带有凹槽光滑的轨道的一端，并将轨道固定在水平桌面

边缘上，如图所示，用钢球将弹簧压缩至最短，而后突然释放，钢球将沿轨道飞出

桌面，已知当地的重力加速度为g,则实验时

（I）需要测定的物理量是；

A.钢球的质量m

B.弹簧的原长x

C.弹簧的压缩量

D.桌面到地面的高度h

E.钢球抛出点到落地点的水平距离L

（2）计算弹簧最短时弹性势能的关系式是EP=o

14.（2018春•浙江期中）某物理实验小组的同学用如图甲所示的装置来验证机械能守

恒定律。

（1）为减少摩擦阻力对测量结果的影响，实验中应选用（填“电磁打点计

时器”或“电火花打点计时器”）进行打点。

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（2）本实验中需要直接测量的物理量是,通过计算得到的物理量是

（均填标号）。

A.重锤的质量

B.重锤下落的高度

C.与下落高度对应的重锤的瞬时速度

（3）一个同学在实验中想分析他的实验结果是否满足机械能守恒定律，他选用如图

乙所示纸带，图中最初两点的距离大约是2mm,且A、B、C、D、E、F、G为七个

相邻的点，E、F、G到起点O的距离分别为hnJ、hn、hn+l.设相邻点间之间的时

间间隔为T,当地重力加速度为g,则可根据以上物理量，机械能守恒定律应该满足

的条件是。

15.（2018春•荷泽期中）某同学测量弹簧压缩后所具有的弹性势能，他采用了如下操

作：

（1）将弹簧的左端固定在竖直墙上，将一小物块放在弹簧的右端（不连接）并压缩

弹簧，记下弹簧被压缩至最短时小物块到墙面的距离di；

（2）现由静止释放小物块，小物块离开弹簧后沿水平桌面向前运动了一段距离，停

下时到墙面的距离为<12,己知小物块与水平地面间的摩擦因数为H，当地的重力加

速度为g,该同学要测出弹簧最短时所具有的弹性势能，还需要测量的是,

弹簧最短时弹性势能为（用题中的已知量和测量量表示）

16.（2018春•丰台区期中）某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒。

（1）他进行了如下操作，其中没有必要进行的步骤是，操作不当的步骤

是■>

A.按照图示的装置安装器材

B.将打点计时器接到学生电源的“直流输出”上

C.用天平测出重锤的质量

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D.先接通电源，后释放纸带

(2)该同学修正不当的操作，正确进行实验。从打出的纸带中选出符合要求的纸带,

如图乙所示，选取纸带上打出的连续三个点A、B、C,用刻度尺测出A点距起始点

0的距离为so,点A、B间的距离为si,点B、C间的距离为S2,已知打点计时器每

隔时间T打一个点，重物的质量为m,当地的重力加速度为g。请写出重物由O点

到B点重力势能减少量的表达式AEP：，动能增加量的表达式AEK

(3)利用此装置还可进行其他的实验探究活动，请你举出一个例子：

甲乙

17.(2018春•禹城市期中)在《验证机械能守恒定律》的实验中，已知打点计时器所

用电源的频率为f(Hz),当地重力加速度为g,测得所用重物的质量为m(kg)。实

验得到一条清晰纸带如图所示，把第一个点记作O,另选择连续的四个点A、B、C、

D作为测量点，经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为SA(m)、SB(m)、

Sc(m)和SD(m),由此可知重物由O点运动到C点，经过C时的速度为,

重力势能的减少量为,动能的增加量为o

18.(2018•泰安二模)在验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m=200g的重物拖

着纸带自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点。选取一条符合实验要求的

纸带如图所示，O为纸带下落的起始点，A、B、C为纸带上选取的三个连续点。已

知打点计时器每隔T=0.02s打一个点，当地的重力加速度为g=9.80m/s2,那么：

(1)计算B点瞬时速度时，甲同学用VB=J^%，乙同学用vB=g(nT),丙同

学用其中所选择方法正确的是(填“甲”、“乙”或“丙”)同学。

2T

(SOB与SAC分别表示纸带上O、B和A、C之间的距离，n为从O到B之间的间隔

数)

(2)纸带下落的加速度为m/s2(保留三位有效数字)，下落过程中受到的阻

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B单位：cmC

27.65

32.45

19.（2018•宁德模拟）利用图甲的实验装置可探究重物下落过程中物体的机械能守恒问

题。图乙给出的是实验中获取的一条纸带，O点为电火花打点计时器打下的第一个

点，分别测出若干连续点A、B、C……与O点的距离如图乙所示。请回答下列问题:

甲

（1）下列有关此实验的操作中正确的是;

A.重物应选择质量大、体积小、密度大的材料

B.实验时采用的电源为4〜6V的低压交流电源

C.重物应靠近打点计时器，先接通电源再放开纸带，让重物带动纸带自由下落

（2）打点计时器在打B点时重锤的速度为m/s（计算结果保留三位有效数字）;

（3）利用图甲的实验装置还能完成的实验有。

A.探究冲量与动量变化的关系

B.探究做功与速度变化的关系

C.探究加速度与力、质量的关系

20.（2017秋•鼓楼区校级期末）在进行“验证机械能守恒定律”的实验中：

（1）如图1所示，下落物体应选择密度（填“大”或“小”）的重物；

（2）有一同学选出一条纸带如图2所示，其中O点为起始点（初速度为零），A、B、

C为三个计数点，打点计时器通以50Hz交流电，在计数点A和B之间、B和C之

间还各有一个点，重物的质量为0.5kg,取重力加速度为g=9.8m/s2.根据以上数据，

从O点到B点，重物的重力势能减少了J,动能增加了J,（结果均保

留三位有效数字），根据上面这两个数据你能得到的结论是：。

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21.(2018•宝鸡三模)如图所示为某研究性学习小组在做“验证机械能守恒定律”的实

验装置图，让重锤连接纸带一起由静止下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，

通过测量和计算来验证机械能是否守恒。

(1)关于实验操作和数据处理，下落说法正确的是

A.实验中必须要用天平测出重锤的质量

B.实验中重锤下落的加速度一定小于当地的重力加速度

C.实验中需要用秒表来测量重锤下落所用时间3并用h今gt2来计算下落高度%

D.实验中用刻度尺测量出重锤下落的高度h,并用吟国来计算瞬时速度v

(2)实验中由于各种阻力的影响，使重锤获得的动能(选填或

“=”)它减小的重力势能。

22

(3)以匚为纵轴，h为横轴，依据实验数据描绘出J-h的图象，如果图象是一

22

条过坐标原点的倾斜直线且直线的斜率为时，可以验证重锤下落过程机械能

22.(2018•广东模拟)用如图甲装置来验证机械能守恒定律。带有刻度的玻璃管竖直放

置，光电门的光线沿管的直径并穿过玻璃管，小钢球直径略小于管的直径，该球从

管口由静止释放。完成下列相关实验内容：

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（1）如图乙用I螺旋测微器测得小球直径d=mm；如图丙某次读得光电门测

量位置到管口的高度h=cm。

（2）设小球通过光电门的挡光时间为△口当地重力加速度为g,若小球下落过程机

械能守恒，则h可用d、At.g表示为h=。

（3）实验中多次改变h并记录挡光时间△口数据描点如图丁，请在图丁中作出h-

二^图线。

At2

（4）根据图丁中图线及测得的小球直径，计算出当地重力加速度值g=nVs2

（计算结果保留两位有效数字）。

23.（2018•浙江模拟）在“验证机械能守恒定律”实验中，实验桌上已有铁架台，纸带，

（1）要能完成实验还需一个不可缺少的器材，它是

（2）如图所示是某次实验中得到的纸带及刻度尺的照片，请读出“1”计数点的值

cm,“2”计数点对应的重锤瞬时速度大小为m/s（计算结果保留两位有效数

字）；

（3）实验中重锤的质量m=0.5kg,重力加速度g=9.8m/s2,v2、V6为“2”、“6”计

数点对应的重锤瞬时速度大小，h26为“2”、“6”两计数点的间距，则能否只利用该

条纸带的数据，通过等式Lmv.2=Lnv22-mgh26是否成立来验证机械能守恒？答:

262

（填“能”或“不能

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24.（2018•河东区二模）甲、乙都是使用电磁打点计时器验证机械能守恒定律的实验装

（1）较好的装置是（填“甲”或"乙”）；

（2）丙图是采用较好的装置进行实验打出的一条完整的纸带，已知该打点计时器的

打点周期T=0.02s,如果发现第1、2两点之间的距离大约为4mm,这是因为实验

时；如果出现这种情况，则打第6点时重物减少的重力势能与增加的动能的

关系为（填选项前的字母）。

2

A.mgl=——

8T2

2

B.—

8T2

2

C.mgl<2!^—

8T2

25.（2018•宜宾模拟）用如图中所示的装置测量弹簧的弹性势能。将处于自然状态的一

根弹簧放置在水平气垫导轨上，左端固定，右端在O点；在O点右侧的B处安装一

个光电门，计时器（图中未画出）与光电门相连。用带有遮光条的滑块压缩弹簧到

某位置A,静止释放，光电门遮光条的宽度为d,并记录的遮光时间为at。

（1）用螺旋测微器测量遮光条的宽度d,如图乙所示，则宽度为mm；

（2）计算滑块离开弹簧时速度大小的表达式是（用题目中的物理量表示）;

（3）为求出弹簧的弹性势能，还需要测量。

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A.弹簧原长lo

B.当地重力加速度g

C.滑块（含遮光条）的质量m

D.A、O之间的距离x

26.（2017秋•池州期末）实验小组的同学借助频闪仪成功拍摄了小球做力学有关实验。

（1）甲同学利用小球从一定高处落下过程中拍得的一段频闪照片来验证机械能守恒

定律。如图甲所示，频闪的频率为f,图中背景方格的实际长度均为L,则小球落到

A处的速度大小为o已知当地的重力加速度为g,只要满足条件,则

说明小球从A处下落到B处的过程中机械能守恒（用题中所给物理量的符号表示）

（2）乙同学研究平抛运动的照片如图乙所示，若照片中小方格的边长表示的实际长

度为1,频闪仪的闪光频率为f,则小球的平抛速度为vo=，小球经B点时

的速度VB=，当地重力加速度为g=。（用题中所给物理量的符号表

27.（2018•新疆一模）如图甲所示，左端带有定滑轮的长木板放置在水平桌面上，靠近

长木板的左端固定有一光电门，右端放置一带有遮光片的小车，小车和遮光片的总

质量为M,细线绕过定滑轮，一端与小车相连，另一端挂有总质量为m的若干个钩

码,重力加速度为g。

（1）用游标卡尺测出小车上的遮光片的宽度，读数如图乙所示，则遮光片的宽度d

_______cm»

（2）用刻度尺测出小车释放位置到光电门之间的距离1,用光电门记录遮光片的遮

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光时间a3改变小车释放的位置，测出多组l、Zkt数据。利用实验数据绘制出1一」

At2

图象如图丙所示，图线的斜率为k,则小车的加速度2=o（用题中所给的字

母表示）

（3）由于小车与木板之间有摩擦力，小车与钩码组成的系统机械能损失

=。（用题中所给的字母表示）

（4）若将木板的右端适当垫高以平衡摩擦力，忽略滑轮与细线间的摩擦，则小车与

钩码组成的系统机械能（填“守恒”或“不守恒”）。

28.（2018•扬州一模）某同学利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。将气垫

导轨固定在水平桌面上，调节旋钮使其水平。在气垫导轨的左端固定一光滑的定滑

轮，在B处固定一光电门，测出滑块及遮光条的总质量为M,将质量为m的钩码通

过细线与滑块连接。打开气源，滑块从A处由静止释放，宽度为b的遮光条经过光

电门挡光时间为t,取挡光时间t内的平均速度作为滑块经过B处的速度，A、B之

间的距离为d,重力加速度为g。

01

巧3H卅、十

0510

甲乙

（1）用游标卡尺测量遮光条的宽度，示数如图乙所示，其读数为mm。

（2）调整光电门的位置，使得滑块通过B点时钩码没有落地。滑块由A点运动到B

点的过程中，系统动能增加量4Ek为,系统重力势能减少量4Ep为。

（以上结果均用题中所给字母表示）

（3）若实验结果发现AEk总是略大于AEp,可能的原因是。

A.存在空气阻力

B.滑块没有到达B点时钩码己经落地

C.测出滑块左端与光电门B之间的距离作为d

D.测出滑块右端与光电门B之间的距离作为d

29.（2018•常州一模）如图甲所示，光滑小钢球从电磁铁下边缘自由下落，经过小球竖

直下方的光电门的水平细激光束时，毫秒计时器记录下小球的挡光时间At,测出小

球直径d以及释放前小球球心到光电门光孔的竖直距离为h,小芳希望能精确测量当

地的重力加速度。

试卷第16页，总33页

（1）如图乙为测量小球直径的放大图，小球的直径d=mm。

（2）在某次测量中，测得小球通过光电门的时间为△t=2.0ms,小球下落高度h=

0.84m,根据这些数据，可求得的重力加速度g=m/s2.（保留三位有效数字）

（3）该测量结果与当地的重力加速度有较大的误差，小芳同学通过反思后提出了四

种原因，你认为合理的是。

A.小球下落时受到了空气阻力

B.小球下落后受到铁芯的引力

C.小球下落的高度不够大

D.小球通过光电门时球心偏离细光束

（4）经过讨论后小芳改变测量方案：她重新设置光电门，测量小球从释放到触及光

电门光线的时间t,并测量小球每次释放时到光电门光孔的高度h,并计算出每次下

落的平均速度v,得到数据如表所示，在如图丙的坐标系中作vt图象，根据图象可

得重力加速度为mH.（保留两位有效数字）

h/m0.20.40.60.81.0

t/s0.200.2860.3500.4040.447

.i

v/m*s0.981.321.701.922.24

30.（2018•晋城一模）某同学用如图1所示装置验证机械能守恒定律。绕过定滑轮的细

线连接物块A和B,A和B的质量相同，B上套有一铁环C,A的下端与穿过打点

计时器的纸带相连。开始时固定物块A,当地的重力加速度为g,打点计时器所接交

流电的频率为50Hz。

考点汇编•备战高考

（1）接通电源，再释放物块A,物块B在下落过程中穿过圆环D时，铁环C落到

圆环D上。图2是该过程打出的一条纸带，已测出了纸带上离第一个点0较远的一

些点到0点的距离。由纸带可知，铁环C运动到圆环D处时的速度大小为v=

m/s（保留3位有效数字）。

（2）要验证机械能守恒，还需要测量的物理量为。

A.开始时，铁环C和圆环D间的高度差h

B.铁环C的质量me

C.物块A和B的质量mA、mB

D.铁环C运动到D所用的时间t

（3）实验只要验证表达式（用己知和测量的物理量符号表示）在误差允许

的范围内成立，则机械能守恒得到验证。

31.（2017秋•东莞市期末）某同学利用如图（1）所示的气垫导轨装置验证系统机械能

守恒在气垫导轨上安装了两个光电门1、2,滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过

定滑轮与钩码相连

fl4位Jg

0$10

图2

①用10分度游标卡尺测量遮光条宽度d,如图（2）所示遮光条宽度d=mm.

②实验时要调整气垫导轨水平.不挂钩码和细线，接通气源，轻推滑块从轨道右端

向左运动的过程中，发现遮光条通过光电门2的时间小于通过光电门1的时间.以

试卷第18页，总33页

下选项中能够达到调整气垫导轨水平目标的措施是（选填相应选项前的符

号）

A.调节旋钮P使轨道左端升高一些

B.遮光条的宽度增大一些

C.滑块的质量增大一些

D.气源的供气量增大一些

③调整气垫导轨水平后，挂上细绳和钩码进行实验，测出光电门1、2间的距离L.遮

光条的宽度d,滑块和遮光条的总质量M,钩码质量m.由数字计时器读出遮光条

通过光电门1、2的时间ti、t2,则遮光条通过光电门1时的瞬时速度的表达式VI

=;验证系统机械能守恒定律成立的表达式是（用题中的字母表示）

32.（2018•成都模拟）用如图所示的装置来验证机械能守恒定律，A为装有挡光片的钩

码，挡光片宽度为b,轻绳跨过光滑轻质定滑轮与A和重物B相连，A的质量是B

的质量的3倍，A、B静止时挡光片上端到光电门的距离为h（h»b）.由静止释放

B后，挡光片经过光电门的挡光时间为t,重力加速度为g.

（1）实验中，将挡光片通过光电门的平均速度当作A下落h时的瞬时速度，该速

度表达（用题中所给字母表示）.

（2）为减小挡光片通过光电门的平均速度与A下落h时的瞬时速度间存在的误差，

下列做法中可行的是（填选项序号字母）.

A.将B改换成密度小而体积大的重物

B.减小挡光片的挡光宽度b

C.增大挡光片的挡光宽度b

D.减小挡光片上端到光电门的距离h

（3）在A下落h的过程中，验证A和B的系统机械能守恒定律成立的表达式

为.（用题中所给字母表示）.

33.（2018•新乡一模）利用所学物理知识解答问题:

考点汇编•备战高考

图1图2

（1）如图1所示为某同学“验证机械能守恒定律”的实验装置图，下列有关说法正

确的是.

A.该图中的打点计时器为电磁打点计时器，使用的电源为220V交流电

B.该实验中的重物应选用密度较大的实心重物

C.固定打点计时器时，应使两纸带限位孔在同一竖直线上

D.为使纸带方便穿入打点计时器，打点计时器的复写纸片应被压在纸带的内部

（2）若该同学在实验时发现他打出的纸带的开始两点间的距离总是较大（明显大于

2mm）,则他的操作错误在于.

（3）纠错后，打出了一条如图所示的纸带，O点为纸带上第一点，若重物的质量为

0.5kg,从开始下落到打D点的过程中重物的重力势能减少量为J,（重力加速

度g=9.8m/s2,结果保留三位有效数）

34.（2017秋•攀枝花月考）某同学用如图（a）所示的装置“验证机械能守恒定律”。

实验的主要步骤如下：

（i）调整气垫导轨使之水平；

（ii）用天平测量滑块（含遮光条）质量并记录为M；

（iii）测量遮光条宽度并记录为d

（iv）将滑块放在气垫导轨上，通过轻质细绳与钩码连接，记录钩码总质量为m；

（v）将滑块从A位置释放后，光电计时器测量遮光条通过光电门的时间并记录为

△t。

得出实验结论。

图⑼

请回答下列问题。（已知当地的重力加速度大小为g）

试卷第20页，总33页

（1）若步骤（iii）用螺旋测微器测量遮光条宽度d的示数情况如图（b）所示，则d

=mm,步骤（v）中光电计时器记录的时间△t=4.10X1（）-30,滑块经过光

电门时的速度大小为m/s。

（2）本实验中还需要测量的物理量有（写出物理量及符号）；

（3）本实验中需验证的机械能守恒表达式为（用以上对应物理量的符号表

示）；

（4）实验数据表明系统动能增加量明显大于重力势能减少量，可能的原因

是。

A.钩码总质量m远小于滑块质量M

B.钩码总质量m与滑块质量M相差不大

C.气垫导轨没有调水平，且左高右低

D.气垫导轨没有调水平，且左低右高。

35.（2018秋•如皋市校级月考）某同学利用自由落体验证机械能守恒定律后，探究是

不是也可以利用小球竖直上抛的频闪照片验证机械能守恒定律，频闪仪每隔0.05s闪

光一次，如图所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表（当

地重力加速度取9.8m/s2,小球质量m=0.5kg,结果均保留3位有效数字）：

时刻t2t3t4t5

速度(m/s)4.483.983.48

（1）由频闪照片上的数据计算t2时刻小球的速度v2=m/s.

（2）从t2到t5时间内，重力势能增量AEpnJ.

（3）在实验误差允许的范围内，若满足,即可验证机械能守恒定律.按照

你的猜想，在不考虑测量误差时，应该得到的结果是AEpAEk（选填

或"="），造成这种结果的主要原因是

考点汇编•备战高考

“°r16.14cm

八

0r18.66cm

21.16cm

：3o-

23.68cm

26.18cm

八8

36.（2018春•抚州期末）在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用

的交流电的频率为50Hz,查得当地的重力加速度g=9.80m/s2,测得所用的重物的质

量为1.00kg,实验中得到-一条点迹清晰的纸带如图所示.把第一个点记做O,另选

连续的四个点A、B、C、D作为测量的点.经测量知道A、B、C、D四个点到O点

的距离分别为62.99cm、70.14cm、77.67cm>85.58cm.根据以上数据可以计算出

（1）打点计时器打下计数点C时，物体的速度vc=m/s（结果保留三位有效

数字）；

（2）重物由O点运动到C点，重力势能的减少量J（结果保留三位有

效数字）；动能的增加量△£><=J（结果保留三位有效数字）.

（3）通过计算，数值上ZXEpAEk（填“<”、">"或"=”），这是实验存

在误差的必然结果，该误差产生的主要原因是.

（4）根据纸带提供的数据，在误差允许的范围内，重锤从静止开始到打出C点的过

程中，得到的结论是.

37.（2018•辽宁三模）如图1所示，电磁打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带

从静止开始竖直下落，利用此装置测量重物下落过程中所受的阻力。

试卷第22页，总33页

图1

（1）对于该实验，下列说法正确的是

A.打点计时器必须接220V、50Hz的交流电源

B.释放纸带前，提着纸带的手应靠近打点计时器

C.释放重物前先接通电源

（2）某实验小组测得重物的质量为m,对利用上述实验装置得出的纸带，测得DE

=si,EF=S2,已知打点周期为T,A、B、C、D、E、F、G为选取的连续计时点，

当地的重力加速度为g，则重物下落的过程中受到的阻力为»

38.（2018春•鹤壁期末）在利用如图所示的装置验证机械能守恒定律的实验中

（1）下列操作正确的是

A.打点计时器应接到直流电源上

B.需用天平测出重物的质量

C.先接通电源，后释放重物

D.释放重物前，重物应尽量靠近打点计时器

（2）如图为某次实验中所得的一条纸带，其中打O点时纸带速度为零。已知图中所

标计数点间的时间间隔为T,重物的质量为m,重力加速度为g,若要验证从O点释

放重物至打到D点的过程中机械能守恒，需要满足表达式：。（用题中所给

的物理量符号表示）