- 二一组卷

题型：实验探究题题类：常考题难易度：普通

山西省2019-2020学年高一下学期物理期末考试试卷

某小组利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验。让重锤从高处由静止开始下落，打点计时器在重锤拖着的纸带上打出一系列的点，对图中纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。

（1）、除带夹子的重锤、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是_____。

A、交流电源 B、刻度尺 C、天平（含砝码）

（2）、选出一条清晰的纸带如图乙所示，其中 $\text{[math]}$ 点为打点计时器打下的第一个点， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 为三个计数点，打点计时器通以频率为 $\text{[math]}$ 的交变电流。用分度值为 $\text{[math]}$ 的刻度尺测得 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，在计数点 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 之间还各有一个点，重锤的质量为 $\text{[math]}$ ，重力加速度 $\text{[math]}$ 。甲同学根据以上数据算出：当打点计时器打到 $\text{[math]}$ 点时重锤的重力势能比开始下落时减少了J；此时重锤的速度 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，此时重锤的动能比开始下落时增加了J。（结果均保留三位有效数字）

（3）、大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是_____。

A、利用公式 $\text{[math]}$ 计算重锤速度 B、利用公式 $\text{[math]}$ 计算重锤速度 C、存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D、没有采用多次实验取平均值的方法

举一反三

利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为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；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到光电门B处的距离，b表示遮光片的宽度，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度，实验时滑块在A处由静止开始运动．

回答下列问题：

有两个实验小组在完成验证机械能守恒定律的实验中，分别用了以下两种方法：

利用自由落体来验证机械能守恒定律的实验：

若已知打点计时器的电源频率为50Hz，当地的重力加速度g=9.8m/s² ，重物质量为m kg，实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示，其中0为第一个点，A、B、C为另外3个连续点，根据图中数据可知，重物由0点运动到B点，重力势能减少量△E_P={#blank#}1{#/blank#}J；动能增加量△E_k={#blank#}2{#/blank#}J，产生误差的主要原因是{#blank#}3{#/blank#}．

利用如图所示装置做验证机械能守恒定律实验

单位：cm

在“验证机械能守恒定律”的实验中：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 $\text{[math]}$ ，当地的重力加速度为g．本实验所用电源的频率为f．从打下点B到打下点D的过程中，重锤重力势能减小量△Ep={#blank#}1{#/blank#}，重锤动能增加量△E_k={#blank#}2{#/blank#}。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．

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