七：验证机械能守恒定律（含解析）-2025年高考物理二轮复习实验专题考点培训.pdf

实验抢分专练(七)验证机械能守恒定律

(40分钟40分)

1.(8分)(2023·长沙模拟)某兴趣小组用频闪摄影的方法验证机械能守恒定律,实验中将一钢球

从与课桌表面等高处的O点自由释放,在频闪仪拍摄的照片上记录了钢球在下落过程中各个

时刻的位置,整个下落过程的频闪照片如图所示。

(1)若已知频闪仪的闪光频率为f,重力加速度为g,再结合图中所给下落高度的符号,为验证从O

点到A点过程中钢球的机械能守恒成立,需验证的关系式为2gs7。

(2)关于该实验,下列说法正确的是。

A.实验开始时,先释放钢球再打开频闪仪

2

B.也可以用2gs计算出A点的速度,并用来验证机械能守恒

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C.若已知闪光频率f,该实验方案也可以测出当地重力加速度g的数值

2

(3)结合实际的实验场景,请估算闪光频率f应为(g取10m/s)。

A.1HzB.5Hz

C.20HzD.100Hz

2.(8分)某同学利用如图甲所示的装置“验证机械能守恒定律”,其中是四分之一圆弧轨道,O

点为圆心,半径为L,圆弧的最低点A与水平面之间的高度为H。实验时将一可看作质点的小球

从圆弧上某点由静止释放,量出此时小球与圆心连线偏离竖直方向的角度θ。当小球滑到圆弧

最低点A时将水平抛出,用刻度尺测出小球平抛的水平距离s。忽略所有摩擦及阻力,当地重力

加速度为g,试分析下列问题:

(1)小球在A点时的水平速度为v(用题给字母表示)。

2

(2)保持其他条件不变,只改变θ角,得到不同的s值,以s为纵坐标,以cosθ为横坐标作图,如图乙

2

中的图线a所示。另一同学重复此实验,得到的s-cosθ图线如图乙中的图线b所示,两图线不重

合的原因可能是。

A.两同学选择的小球质量不同

B.圆弧轨道的半径L不同

C.圆弧的最低点A与水平面之间的高度H不同

3.(8分)(2022·广东选择考)某实验小组为测量小球从某一高度释放,与某种橡胶材料碰撞导致

的机械能损失,设计了如图(a)所示的装置,实验过程如下:

(1)让小球从某一高度由静止释放,与水平放置的橡胶材料碰撞后竖直反弹。调节光电门位置,

使小球从光电门正上方释放后,在下落和反弹过程中均可通过光电门。

(2)用螺旋测微器测量小球的直径,示数如图(b)所示,小球直径dmm。

(3)测量时,应(选填“A”或“B”,其中A为“先释放小球,后接通数字计时器”,B为“先接

通数字计时器,后释放小球”)。记录小球第一次和第二次通过光电门的遮光时间t和t。

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(4)计算小球通过光电门的速度,已知小球的质量为m,可得小球与橡胶材料碰撞导致的机械能

损失ΔE(用字母m、d、t和t表示)。

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(5)若适当调高光电门的高度,将会(选填“增大”或“减小”)因空气阻力引起的测量误

差。

【加固训练】

(2023·海口模拟)某实验小组用如图1所示装置验证机械能守恒定律,已知当地重力加速度

为g。操作步骤如下:

(1)调整光电门位置使直径为d的小钢珠竖直下落过程中球心通过光电门B、C