- 二一组卷

题型：实验探究题题类：难易度：普通

2023届浙江省绍兴市高三上学期11月选考科目诊断性考试（一模）物理试题

利用图1装置做“验证机械能守恒定律”实验。

（1）已知打点计时器所用的交流电频率为50Hz，实验中得到一条点迹清晰的纸带如图2所示，把第一个点记作O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量点，测得A、B、C、D各点到O点的距离为62.90cm、70.14cm、77.76cm、85.73cn。由此可知打下B点时纸带的速度为m/s（计算结果保留2位有效数字）：

（2）重物固定在纸带的端（选填“左”或“右”）；

（3）选取某个过程，发现重物动能的增加量略大于重力势能的减小量，造成这一结果的原因可能是。

A．重物质量过大　　B．电源电压高于规定值

C．重物质量测量错误　　D．先释放纸带，后接通电源

（4）某同学在纸带上选取多个计数点，测量它们到某一计数点O的距离h，计算出对应计数点的重物速度v，描绘出v²－h图像。下列说法中正确的是。

A．为减小误差，应利用公式v= $\text{[math]}$ 计算重物在各点的速度

B．在选取纸带时，必须选取第1、2两点间距为2mm的纸带

C．若图像是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能一定守恒

D．若图像是一条不过原点的直线，重物下落过程中机械能也可能守恒

举一反三

用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即验证机械能守恒定律．

如图甲所示是用落体法验证机械能守恒定律的实验装置示意图．现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重物、天平．回答下列问题：

如图（甲）所示，一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验．有一直径为d、质量为m的金属小球由A处从静止释放，下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门，测得A、B间的距离为H（H＞＞d），光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t，当地的重力加速度为g．则：

验证机械能守恒定律的方法很多，落体法验证机械能守恒定律就是其中的一种，图示是利用透明直尺自由下落和光电计时器来验证机械能守恒定律的简易示意图．当有不透光的物体从光电门间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间，所用的光电门传感器可测得最短时间为0.01ms．将挡光效果好、宽度d=3.8×10^﹣³m的黑色磁带贴在透明直尺上，现将直尺从一定高度由静止释放，并使其竖直通过光电门．一同学测得各段黑色磁带通过光电门的时间△t_i与图中所示的高度差△h_i ，并将部分数据进行了处理，结果如图所示．（取g=9.8m/s² ，表格中M=0.1kg为直尺的质量）

	△t_i（×10^﹣³s）	v_i= $\text{[math]}$ （m/s）	△E_ki= $\text{[math]}$ Mv $\text{[math]}$ Mv $\text{[math]}$ （J）	△h_i（m）	Mgh_i（J）
1	1.21	3.14	﹣	﹣	﹣
2	1.15	3.30	0.052	0.06	0.059
3	1.00	3.80	0.229	0.24	0.235
4	0.95	4.00	0.307	0.32	0.314
5	0.90	①	②	0.41	③