- 二一组卷

题型：实验探究题题类：模拟题难易度：普通

山东省日照市2020届高三下学期物理4月模拟考试试卷

某实验小组用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。将一钢球用细线系住悬挂在铁架台上，钢球静止于A点。在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条。在A的正下方固定一光电门。将钢球拉至不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间t可由计时器测出，取 $\text{[math]}$ 作为钢球经过A点时的瞬时速度。记录钢球每次下落的高度h和计时器示数t，计算并比较钢球在释放点和A点之间重力势能的变化大小 $\text{[math]}$ 与动能的变化大小 $\text{[math]}$ ，就能验证机械能是否守恒。

（1）、用 $\text{[math]}$ 计算钢球动能变化量的大小，用刻度尺测量遮光条宽度，示数如图乙所示，其读数为cm。某次测量中，计时器的示数为0.0100s，则钢球经过A时的速度 $\text{[math]}$ m/s（保留三位有效数字）。

（2）、下表为该实验小组的实验结果：

从表中发现△E_p与△E_k之间存在差异，可能造成该差异的原因是_________。

A、用 $\text{[math]}$ 计算钢球重力势能的变化大小时，钢球下落高度 $\text{[math]}$ 为测量释放时钢球球心到球在A点时底端之间的竖直距离 B、钢球下落过程中存在空气阻力 C、实验中所求速度是遮光条的速度，比钢球速度略大

举一反三

用如图1实验装置验证m₁、m₂组成的系统机械能守恒．m₂从高处由静止开始下落，m₁上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．图2给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个打下的点（图2中未标出），计数点间的距离如图所示．已知m₁=50g、m₂=150g，则（计算结果保留两位有效数字）

①在纸带上打下记数点5时的速度v={#blank#}1{#/blank#}m/s；

②在记数点0～5过程中系统动能的增量△E_K={#blank#}2{#/blank#}J．为了简化计算，设g=10m/s² ，则系统势能的减少量△E_P={#blank#}3{#/blank#}J．

利用自由落体运动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mkg，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#}．（图中长度单位：cm）

在“验证机械能守恒定律”实验中：

某同学采用如图甲所示的装置进行“验证机械能守恒定律”实验。

如图 $\text{[math]}$ 所示为验证机械能守恒定律的实验装置。现有器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重物、天平。

某同学利用图甲装置来做“验证机械能守恒定律”实验

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