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题型：实验探究题题类：模拟题难易度：普通

福建省泉州市泉港第一中学2019届高三上学期物理期末质量检测试卷

利用图的装置可以验证机械能守恒定律。

（1）、要验证重物下落过程中机械能守恒，除了图示器材，以下实验器材中必须要选取的是有______。

A、秒表 B、刻度尺 C、天平 D、交流电源

（2）、下列有关操作的叙述正确的是_________ 。

A、安装打点计时器时要注意让上下限位孔在同一竖直线上 B、将打点计时器与直流低压电源连接 C、释放纸带时应尽量让重锤靠近打点计时器 D、应先释放纸带，然后接通电源

（3）、若实验中所用重物的质量为m，某次实验打出的一条纸带如图所示．在纸带上选取五个连续的点A、B、C、D和E，量得相邻点间的距离分别为，当地的重力加速度为g．本实验所用电源的频率为．从打下点B到打下点D的过程中，重锤重力势能减小量△Ep=，重锤动能增加量△Ek=。在误差允许的范围内，通过比较就可以验证重物下落过程中机械能是否守恒．

（4）、设重锤在下落过程中受到恒定不变的阻力F，则可根据本实验数据求得阻力F的表达式为（用题中所给字母m，g，s₁ ， s₄ ， f表示）．

举一反三

“验证机械能守恒定律”的实验可以采用如图的甲或乙方案来进行．

小杰同学进行“验证机械能守恒定律”实验，采用如图甲装置。

某探究小组想利用验证机械能守恒定律的装置测量当地的重力加速度，如图甲所示．框架上装有可上下移动位置的光电门1和固定不动的光电门2；框架竖直部分紧贴一刻度尺，零刻度线在上端，可以测量出两个光电门到零刻度线的距离 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ；框架水平部分用电磁铁吸住一个质量为m的小铁块，小铁块的重心所在高度恰好与刻度尺零刻度线对齐．切断电磁铁线圈中的电流时，小铁块由静止释放，当小铁块先后经过两个光电门时，与光电门连接的传感器即可测算出其速度大小 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ．小组成员多次改变光电门1的位置，得到多组 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的数据，建立如图乙所示的坐标系并描点连线，得出图线的斜率为k．

在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，质量ｍ＝1.00kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点. 如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O为第一个点，可以认为打O点时纸带的速度为0，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出）．已知打点计时器每隔0.02s打一次点，当地的重力加速度g=9.80m/s².

在验证机械能守恒定律的实验中，质量m = 1.0kg的重锤自由下落，在纸带上打出了一系列的点，“O”为打点计时器打下的第一个点，如图所示，相邻记数点时间间隔为0.02s，长度单位是cm，g取9.8m/s²。求：（计算结果均保留2位有效数字）

为了验证机械能守恒定律，小南设计了如图甲所示的实验装置。将细线一端固定于铁架台上O点，另一端连接一直径为d的小钢球，用刻度尺测得悬挂点O点到球心的距离为l，在O点正下方固定一光电门，将光电门高度调节到合适高度。实验时，将小钢球拉至O点等高位置，并使细线处于伸直状态，由静止释放小钢球，测得小钢球经过光电门的时间为 $\text{[math]}$ 。已知当地重力加速度为g。

（1）实验中，用螺旋测微计测量小钢球直径，测量结果如图乙所示，则小钢球的直径 $\text{[math]}$ {#blank#}1{#/blank#} $\text{[math]}$ 。

（2）为验证机械能守恒，应满足的表达式为：{#blank#}2{#/blank#}（用题中所给的物理量表示）。

（3）若实验中测得动能的增加量大于重力势能的减少量，则可能的原因有：{#blank#}3{#/blank#}。

A．空气阻力的影响

B．小球经过光电门时，球心没有正对出光孔

C．悬挂点O到球心的距离l的测量值偏大

D．螺旋测微计使用前没有校零导致小钢球直径测量偏大

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