2025届高考物理一轮复习专题46验证机械能守恒定律的实验练习含解析.docx
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专题46验证机械能守恒定律的试验
1．[2024·武汉调研]如图所示是某同学在“探究动能定理”和“验证机械能守恒定律”的试验中分别得到的两条纸带．已知打点计时器运用的沟通电源的频率为50Hz，纸带上各点是打点计时器打出的计时点，纸带上记录的数据的单位均为厘米．
(1)纸带________(填“甲”或“乙”)是在“验证机械能守恒定律”的试验中得到的．
(2)任选一条纸带，计算在记录计时点5时，物体运动的速度v5＝________m/s.(结果保留三位有效数字)
2．[2024·贵州凯里联考]某探讨性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律，试验装置如图甲所示，在气垫导轨上安装一个光电门，滑块上固定一遮光条．
(1)用天平测得重物的质量为m1，滑块的质量为m2.
(2)用螺旋测微器测遮光条的宽度d，测量结果如图乙所示，则d＝________cm.
(3)按图甲所示组装试验装置，将滑块由静止释放，测得遮光条起始位置到光电门的距离为x，遮光条通过光电门的时间为t.若试验结果表明，重物和滑块运动过程中机械能守恒，则机械能守恒的表达式为m1gx＝________(用已知量相应的字母表示，g为重力加速度).
3．[2024·湖南师大附中联考]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”的试验．有始终径为d、质量为m的金属球从A处由静止释放，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)，光电计时器记录下金属球通过光电门的时间为t，当地的重力加速度为g.则：
(1)如图乙所示，用游标卡尺测得金属球的直径d＝_________________________mm.
(2)多次变更高度H，重复上述试验，作出eq\f(1,t2)随H的变更图像如图丙所示，当图中已知量t0、H0和重力加速度g及金属球的直径d满意以下表达式：________时，可推断小球下落过程中机械能守恒．
(3)试验中发觉动能增加量ΔEk总是稍小于重力势能削减量ΔEp，增加下落高度后，则ΔEp－ΔEk将________(填“增加”“减小”或“不变”).
4．[2024·石家庄质检]小明同学利用如图甲所示的试验装置验证机械能守恒定律，其中红外线放射器、接收器可记录小球的挡光时间．小明同学进行了如下操作：
(1)用螺旋测微器测小球的直径如图乙所示，则小球的直径为________mm；
(2)该小球质量为m、直径为d.现使小球从红外线的正上方的高度h处自由下落，记录小球挡光时间t，已知重力加速度为g，则小球下落过程中动能增加量的表达式为________；重力势能削减量的表达式为__________________(用所给字母表示).
(3)变更小球下落高度h，多次重复试验，发觉小球动能的增加量总是小于重力势能的削减量，你认为可能的缘由是________________________________________________
________________________________________________________________________(至少写出一条).
5．[2024·陕西摸底]某试验小组的同学利用自由落体法验证机械能守恒定律，试验装置如图甲所示，该小组的同学完成了如下的操作：
(1)首先利用螺旋测微器测出了小球的直径，其示数如图乙所示，则该小球的直径d＝________cm.
(2)将该小球由光电门1的正上方无初速度释放，测得小球先后通过光电门1和光电门2所用的时间为Δt1和Δt2，则小球通过两光电门的速度分别为v1＝________，v2＝________．(用所测量的物理量符号表示)
(3)该小组的同学测出了两光电门之间的距离为H，重力加速度用g表示，若小球的机械能守恒，则须要验证的关系式为__________________．(用所测量的物理量符号表示)
6．[2024·河北卷]某同学利用图1中的试验装置探究机械能变更量与力做功的关系．所用器材有：一端带滑轮的长木板、轻细绳、50g的钩码若干、光电门2个、数字计时器、带遮光条的滑块(质量为200g，其上可放钩码)、刻度尺．当地重力加速度为9.80m/s2.试验操作步骤如下：
①安装器材，调整两个光电门距离为50.00cm，轻细绳下端悬挂4个钩码，如图1所示；
②接通电源，释放滑块，分别记录遮光条通过两个光电门的时间，并计算出滑块通过两个光电门的速度；
③保持绳下端悬挂4个钩码不变，在滑块上依次增加一个钩码，记录滑块上所载钩码的质量，重复上述步骤；
④完成5次测量后，计算出每次试验中滑块及所载钩码的总质量M、系统(包含滑块、滑块所载钩码和轻细绳悬挂钩码)总动能的增加量ΔEk及系统总机械能的削减量ΔE，如下表所示．