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题型：实验探究题题类：难易度：普通

2025届广东省广州市荔湾区高三上学期10月区统测物理试卷

某同学通过实验来“验证机械能守恒定律”。如图所示，将拉力传感器固定在天花板上，长度为L的细绳（不可伸长）一端连在拉力传感器上的O点，另一端系住可视为质点的钢球。

（1）、开始时，钢球静止于最低位置，此时拉力传感器示数为 $\text{[math]}$ ，重力加速度为g，则钢球质量为，将钢球拉至细绳与竖直方向成θ角静止释放，记下拉力传感器最大示数F，则钢球从高处摆到最低点的过程重力势能的减少量为，钢球动能的增加量为。（用题中字母表示）

（2）、改变θ角，将钢球静止释放，记下拉力传感器最大示数F，并作出 $\text{[math]}$ 图像如图所示，如果钢球的机械能守恒，下列图像合理的是（　　）

A、

B、

C、

举一反三

在“验证机械能守恒定律”的实验中

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，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 ．那么：

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．

学生实验“用DIS研究机械能守恒定律”的装置如图（a）所示，某组同学在一次实验中，选择DIS以图象方式显示实验的结果，所显示的图象如图（b）所示．图象的横轴表示小球距D点的高度h，纵轴表示摆球的重力势能E_P、动能E_k或机械能E．试回答下列问题：

在“验证机械能守恒定律”的实验中，质量m＝1kg的物体自由下落，得到如图所示的纸带，相邻计数点间的时间间隔为0.04s．那么从打点计时器打下起点O到打下B点的过程中，物体重力势能的减少量 $\text{[math]}$ ＝{#blank#}1{#/blank#}J，此过程中物体动能的增加量 $\text{[math]}$ ={#blank#}2{#/blank#}J。由此可得到的结论是{#blank#}3{#/blank#}(g=9.8m/s² ，结果保留三位有效数字)。

某实验小组利用重物自由下落来“验证机械能守恒定律”，实验装置如图甲所示。已知重物质量为 $\text{[math]}$ ，当地重力加速度为 $\text{[math]}$ 。

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