當(dāng)前位置： 2023-2024學(xué)年河北省部分高中高三（上）開學(xué)物理試卷> 試題詳情

某同學(xué)用如圖甲所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。實(shí)驗(yàn)的主要步驟如下：

①調(diào)整氣墊導(dǎo)軌使之水平；
②用天平測(cè)量滑塊（含遮光條）質(zhì)量并記錄為M；
③測(cè)量遮光條寬度并記錄為d；
④將滑塊放在氣墊導(dǎo)軌上，通過(guò)輕質(zhì)細(xì)繩與鉤碼連接，記錄鉤碼總質(zhì)量為m；
⑤將滑塊從A位置由靜止釋放后，光電計(jì)時(shí)器測(cè)量遮光條通過(guò)光電門的時(shí)間并記錄為Δt；
⑥對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題。（已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮間）
（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條寬度如圖乙所示，則d=
8.5
8.5
mm；步驟⑤中光電計(jì)時(shí)器記錄的時(shí)間Δt=4.2×10^-3s,滑塊經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的速度大小v=
2.02
2.02
m/s（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。

（2）用刻度尺測(cè)出滑塊釋放時(shí)遮光條到光電門之間的距離L，用光電計(jì)時(shí)器記錄遮光條的遮光時(shí)間Δt,改變滑塊釋放的位置，測(cè)出多組L、Δt數(shù)據(jù)。利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制出
L
-
1
（
Δ
t
）
2
圖像如圖丙所示，若圖線的斜率為k,則滑塊的加速度大小a=
d
2
2
k
d
2
2
k
（用題中所給的字母表示）。
（3）若本實(shí)驗(yàn)中：mgL=
1
2
（
M
+
m
）
（
d
Δ
t
）
2
1
2
（
M
+
m
）
（
d
Δ
t
）
2
（用以上對(duì)應(yīng)物理量的符號(hào)表示），則滑塊與鉤碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。

【考點(diǎn)】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．

【答案】8.5；2.02；

；

（

）

（

）

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

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發(fā)布：2024/8/9 8:0:9組卷：22引用：5難度：0.5

相似題

1．（1）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)，重錘在下落過(guò)程中，重錘動(dòng)能的增加量略大于重錘勢(shì)能的減小量，若實(shí)驗(yàn)測(cè)量與計(jì)算均無(wú)錯(cuò)誤，則出現(xiàn)這一問(wèn)題的原因可能是

A．重錘的質(zhì)量偏大 B．交流電源的電壓偏高
C．交流電源的頻率小于50Hz D．重錘下落時(shí)受到的阻力過(guò)大
（2）實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)備有下列器材用來(lái)測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻：
待測(cè)電源E：電動(dòng)勢(shì)約2V、內(nèi)阻約2Ω
電壓表V₁：量程為0-3V、內(nèi)阻約為20kΩ
電壓表V₂：量程為0-15V、內(nèi)阻約為85kΩ
電流表A₁：量程為0-3A，內(nèi)阻為10Ω
電流表A₂：量程為0-500mA、內(nèi)阻為200Ω
定值電阻R=0.1Ω
滑動(dòng)變阻器R₁，最大阻值為20
滑動(dòng)變阻器R₂，最大阻值為1000Ω
開關(guān)、導(dǎo)線若干
①電壓表應(yīng)選擇
，電流表應(yīng)選用
，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用
．
②在右邊的虛線框內(nèi)將測(cè)量電路補(bǔ)畫完整，并要求明確標(biāo)明所選電壓表、電流表以及滑動(dòng)變阻器的符號(hào)．
發(fā)布：2024/11/8 8:0:1組卷：2引用：1難度：0.5
解析
2．某同學(xué)利用如圖甲所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。他在打好點(diǎn)的紙帶中挑選出一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，如圖乙所示。把打下的第一點(diǎn)記作0，從0點(diǎn)后某個(gè)點(diǎn)開始，依次為1、2、3…，分別測(cè)出各個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)到0的距離，已標(biāo)在圖乙中，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器頻率50Hz,當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮=9.80m/s²，回答下列問(wèn)題。（各計(jì)算結(jié)果均保留兩位小數(shù)）

（1）通過(guò)該紙帶上的數(shù)據(jù)，可計(jì)算出計(jì)時(shí)點(diǎn)4的速度為
m/s。
（2）若重物的質(zhì)量為0.5kg,從開始下落到圖中計(jì)時(shí)點(diǎn)4時(shí)，重物的動(dòng)能增加為
J。
（3）若重物的質(zhì)量為0.5kg,從開始下落到圖中計(jì)時(shí)點(diǎn)4時(shí)，重物的機(jī)械能損失為
J。
發(fā)布：2024/11/10 4:30:2組卷：102引用：1難度：0.5
解析
3．如圖（a）所示的裝置叫阿特伍德機(jī)，是英國(guó)數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家阿特伍德創(chuàng)制的一種著名力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，用來(lái)研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。某同學(xué)對(duì)該裝置加以改進(jìn)后用來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，如圖（b）所示。實(shí)驗(yàn)時(shí)，該同學(xué)進(jìn)行了如下步驟：
a.將質(zhì)量均為M（A的含擋光片）的重物用輕質(zhì)細(xì)繩連接后，跨放在定滑輪上，處于靜止?fàn)顟B(tài)，測(cè)量出A上擋光片中心到光電門中心的豎直距離h。
b.在B的下端掛上質(zhì)量為m的物塊C，讓系統(tǒng)（重物A、B以及物塊C）中的物體由靜止開始運(yùn)動(dòng)，光電門記錄擋光片擋光的時(shí)間為Δt。
c.測(cè)出擋光片的寬度d,計(jì)算重物運(yùn)動(dòng)的速度v。
d.利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。
（1）步驟c中，計(jì)算重物的速度v=
（用實(shí)驗(yàn)中字母表示），利用這種方法測(cè)量的速度總是比擋光片中心通過(guò)光電門中心的實(shí)際速度
（選填“大”或“小”），為使v的測(cè)量值更加接近真實(shí)值，減小系統(tǒng)誤差，可采用的合理的方法是
。
A．減小擋光片寬度d
B．減小擋光片中心到光電門中心的豎直距離h
C．將光電門記錄擋光時(shí)間Δt的精度設(shè)置得更高些
D．將實(shí)驗(yàn)裝置更換為紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
（2）步驟d中，如果系統(tǒng)（重物A、B以及物塊C）的機(jī)械能守恒，應(yīng)滿足的關(guān)系為
（已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,用實(shí)驗(yàn)中字母表示）。
（3）某次實(shí)驗(yàn)分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)重力勢(shì)能減少量小于系統(tǒng)動(dòng)能增加量，造成這個(gè)結(jié)果的原因可能是
。
A．繩子、滑輪并非輕質(zhì)而有一定質(zhì)量
B．滑輪與繩子之間產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦
C．計(jì)算重力勢(shì)能時(shí)g的取值比實(shí)際值偏大
D．掛物塊C時(shí)不慎使B具有向上的初速度
發(fā)布：2024/11/1 8:0:2組卷：59引用：3難度：0.5
解析

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