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题型：实验探究题题类：难易度：普通

2024届广东省东莞市东莞外国语学校高三下学期三模物理试题

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 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

（2）为验证机械能守恒，应满足的表达式为：（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：。

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

举一反三

验证机械能守恒定律”的一次实验中，质量m=1kg的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示（相邻记数点时间间隔为0.02s），那么：

如图所示，某同学做“验证机械能守恒定律”实验的装置．在正确操作下得到的纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为h_A、h_B、h_C ，设重物质量为m，当地重力加速度为g，打点计时器打点周期为T．

在用落体法验证机械能守恒定律时，某小组按照正确的操作选得纸带如图.其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点.用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离，并记录在图中.（已知当地的重力加速度g＝9.80 m/s² ，重锤质量为m＝1 kg，计算结果均保留3位有效数字）

某兴趣小组利用自由落体运动来验证机械能守恒定律．下图是实验中打出的某条点迹清晰的纸带．已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz，当地的重力加速度g取9.80 m／s² ，重物的质量为1.00kg．重物运动到B点的动能是{#blank#}1{#/blank#}J，重物运动到E点的动能是{#blank#}2{#/blank#}J，重物由B点运动到E点的过程中，重物的重力势能减少了 {#blank#}3{#/blank#}J .（均保留3位有效数字）由此，我们的实验结论是：在误差允许的范围内，重力势能的减少量{#blank#}4{#/blank#}动能的增加量.（选填“<”或“>”或“=”）

如图所示，是用落体法验证机械能守恒定律的实验装置。（g取9.80m/s²）

某实验小组利用铁架台、弹簧、钩码、打点计时器、刻度尺等器材验证系统机械能守恒定律，实验装置如图1所示。弹簧的劲度系数为k，原长为L₀ ，钩码的质量为m。已知弹簧的弹性势能表达式为 $\text{[math]}$ ，其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量，当地的重力加速度大小为g。

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