石家庄市2020年高考物理一轮复习：23 实验：验证机械能守恒定律B卷

石家庄市2020年高考物理一轮复习：23 实验：验证机械能守恒定律B卷

姓名:________ 班级:________ 成绩:________

一、 实验探究题 (共12题；共49分)

1. （5分） (2017高一上·清远期中) 某同学用“验证机械能守恒定律”的实验装置测定当地重力加速度．

（1）

接通电源释放重物时，装置如图甲所示，该同学操作中存在明显不当的一处是________； （2）

该同学经正确操作后得到如图乙所示的纸带，取连续的六个打点A、B、C、D、E、F为计数点，测得点A到B、C、D、E、F的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5．若电源的频率为f，则打E点时重物速度的表达式为vE=________；

（3）

分别计算出各计数点对应的速度值，并在画出速度的二次方（v2）与距离（h）的关系图线如图丙所示，则测得的重力加速度大小为________m/s2．（保留3位有效数字）

2. （5分） (2019高三上·北京月考) 某同学设计了如图甲所示的实验装置，来测量当地的重力加速度．质量未知的小钢球用一根不可伸长的细线与力传感器相连．力传感器能显示出细线上张力的大小，光电门安装在力传感器的正下方，调整光电门的位置，使小钢球通过光电门时，光电门的激光束正对小球的球心．

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（1） 实验开始前，先用螺旋测微器测出小钢球的直径，示数如图乙所示，则小钢球的直径d=________mm． （2） 将小钢球拉到一定的高度由静止释放，与光电门相连的计时器记录下小钢球通过光电门的时间t，力传感器测出细线上张力的最大值F．若实验时忽略空气阻力的影响，该同学通过改变小钢球由静止释放的高度，测出多组t和F的值，为了使作出的图象是一条直线，则应作_____图象．(填正确答案的选项)

A . F－t B . F－t2

C .

D .

（3） 若该同学所作出的图象在纵轴上的截距为a，斜率为k，细线的长度为L，则小球的质量为________，当地的重力加速度为________．(用含有a，k，L，d的表达式表示)

（4） 若空气阻力不能忽略，则重力加速度的测量值________真实值．(填“大于”、“小于”或“等于”) 3. （2分） (2018高一下·黑龙江期末) 如图甲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的交流电和直流电两种。重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点痕迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．

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（1） 下面列举了该实验的几个操作步骤： 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端上； C .用天平测量出重锤的质量；

D .接通电源开关，同时放开悬挂纸带的夹子，打出一条纸带； E .测量打出的纸带上某些点之间的距离；

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．

指出其中操作不恰当的和没有必要进行的步骤，将其选项对应的字母填在下面的横线上________．

（2） 如图乙所示，根据打出的纸带，选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点O的距离为s0，点A、C间的距离为s1，点C、E间的距离为s2，使用交流电的频率为f，则根据这些条件计算下落到C点的速度表达式为：v=________．

（3） 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增加的动能，其主要原因是：________．

4. （6分） (2018高一下·百色期末) 在“验证机械能守恒定律”的实验中，一实验小组让小球自倾角为30°的斜面上滑下，用频闪相机记录了小球沿斜面下滑的过程，如图所示，测得B、C、D、E到A的距离分别为

，已知相机的频闪频率为f，重力加速度为

。

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