备考2020年高考物理一轮复习：23 实验：验证机械能守恒定律

备考2020年高考物理一轮复习：23 实验：验证机械能守恒定律
教材科目：物理
试卷分类：高考
文件类型：.doc
发布时间：2026-05-01
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以下为试卷部分试题预览

1. 实验探究题

详细信息

（1）如图所示为用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置．关于这一实验，下列说法中正确的是______

A . 需使用天平测出重物的质量 B . 应先释放纸带，后接通电源打点 C . 需使用秒表测出重物下落的时间 D . 测出纸带上两点迹间的距离，可知重物相应的下落高度
（2）实验时，应使打点计时器的两个限位孔在同一竖直线上．这样做可以（选填“消除”、“减小”或“增大”）纸带与限位孔之间的摩擦．
（3）在实际测量中，重物减少的重力势能通常会（选填“略大于”、“等于”或“略小于”）增加的动能．

2. 实验探究题

详细信息

在利用自由落体“验证机械能守恒定律”的实验中，

（1）下列器材中不必要的一项是____（只需填字母代号）．

A . 重物 B . 纸带 C . 天平 D . 50Hz低压交流电源 E . 毫米刻度尺
（2）关于本实验的误差，下列说法正确的是____

A . 必须选择质量较小的重物，以便减小误差 B . 必须选择点迹清晰且第1、2两点间距约为2mm的纸带，以便减小误差 C . 必须先松开纸带后接通电源，以便减小误差 D . 本实验应选用密度大体积小的重物，以便减小误差
（3）在该实验中，质量m=1kg的重锤自由下落，在纸带上打出了一系列的点，如图所示．O是重锤刚下落时打下的点，相邻记数点时间间隔为0.02s，长度单位是cm，g=9.8m/s² ．则从点O到打下记数点B的过程中，物体重力势能的减小量△E_P=J，动能的增加量△E_K=J（两空均保留3位有效数字）．由此你得到的结论是。

3. 实验探究题

详细信息

王同学做“验证机械能守恒定律”的实验。

（1）实验中需要一个合适的“重物”，如图重物中最合适的为（选填“A”、“B”或“C”）
（2）图中纸带为王同学做本实验所得纸带的一部分，重物的质量m=0.20kg，查得当地的重力加速度值 $\text{[math]}$ ，则打下点“5”时重物的速度大小为m/s；从打下“2”点到打下“5”点过程中，重物重力势能的减少量为J。（结果均保留两位有效数字）

4. 实验探究题

详细信息

如图所示，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可验证机械能守恒定律.

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（1）供实验选择的重物有以下四个，应选择___________

A . 质量为10g的砝码 B . 质量为50g的塑料球 C . 质量为200g的木球 D . 质量为200g的铁球
（2）安装好实验装置，正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如下图所示，纸带的端(选填“左”或“右’)与重物相连。
（3）上图中O点为打点起始点，且速度为零。选取纸带上连续打出的点A、B、C、D、E、F、G作为计数点，为验证重物对应O点和F点机械能是否相等，并使数据处理简便，应测量O、F两点间的距离h₁和E、G两点间的距离h₂。已知重物质量为m，打点计时器打点周期为T，从O点到F点的过程中重物动能的增加量△E=(用本题所给字母表示)
（4）某同学在实验中发现重物增加的动能略小于减少的重力势能，于是深入研究阻力对本实验的影响。他测出各计数点到起始点O的距离h，并计算出各计数点的速度v，用实验测得的数据绘制出v²-h图线，如图所示。已知当地的重力加速度g=9.8m/s² ，由图线求得重物下落时受到阻力与所受重力的百分比为%(保留两位有效数字)。

5. 实验探究题

详细信息

在利用重锤下落验证机械能守恒定律的实验中：

（1）实验中动能的增加量略小于重力势能的减少量，其主要原因是_____

A . 重物下落的实际距离大于测量值 B . 重物下落的实际距离小于测量值 C . 重物下落受到阻力 D . 重物的实际末速度大于计算值
（2）如图所示，有一条纸带，各点距A点的距离分别为d₁ ， d₂ ， d₃ ，各相邻点间的时间间隔为T，当地重力加速度为g，要用它来验证物体从B到G处的机械能是否守恒，则B点的速度表达式为v_B＝，G点的速度表达式为v_G＝，
（3）若B点和G点的速度v_B、v_G以及BG间的距离h均为已知量，则当满足时，物体的机械能守恒．

6. 综合题

详细信息

在“利用自由落体运动”来验证机械能守恒定律的实验中，

（1）从下列器材中选出实验所必需的，其编号为_________

A . 打点计时器(包括纸带) B . 重物 C . 天平 D . 毫米刻度尺 E . 秒表 F . 运动小车
（2）实验中由于系统误差的原因,会使重物获得的动能往往它所减少的重力势能。( 填“大于”、“等于”或“小于”)
（3）如果以 $\text{[math]}$ 为纵轴,以h为横轴,根据实验数据绘出的 $\text{[math]}$ 图线是,该线的斜率等于。

7. 实验探究题

详细信息

用图甲所示的装置验证机械能守恒定律，已知当地的重力加速度

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（1）下列物理量需要测量的是，通过计算得到的是。（填写代号）
A.重锤质量 B.与下落高度对应的重锤的运动时间

C.重锤下落的高度 D.与下落高度对应的重锤的瞬时速度
（2）设重锤质量为m、打点计时器的打点周期为T、重力加速度为g.图乙是实验得到的一条纸带，A、B、C、D、E为相邻的连续点.根据測得的s₁、s₂、s₃、s₄写出重锤由B点到D点重力势能减少量的表达式，动能増加量的表达式。

8. 实验探究题

详细信息

在“验证机械能守恒定律”实验中得到如图所示的一条纸带，在纸带上选取个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为 $\text{[math]}$ ，已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。

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（1）纸带的（填“左”或“右”）端与重物相连；
（2）设重物质量为m，在打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量大小为，动能变化量大小为。
（3）实验中，发现重物减少的重力势能总是大于重物增加的动能，造成这种现象的主要原因是。

9. 实验探究题

详细信息

利用如图所示图装置做“验证机械能守恒定律”实验。

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（1）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是________。

A . 交流电源 B . 刻度尺 C . 天平（含砝码）
（2）实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为h_A、h_B、h_C。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量 $\text{[math]}$ ＝，动能变化量 $\text{[math]}$ ＝。（用已知或测量的物理量表示）
（3）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是___________。

A . 利用公式 $\text{[math]}$ 计算重物速度 B . 利用公式 $\text{[math]}$ 计算重物速度 C . 存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D . 没有采用多次实验取平均值的方法
（4）某同学想用下述方法研究机械能是否守恒，在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘v²-h图像，并做如下判断：若图像是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒。请你分析论证该同学的判断依据是否正确（选“正确”或“不正确”填入）。

10. 实验探究题

详细信息

在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为 $\text{[math]}$ 的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示。 $\text{[math]}$ 为第一个点， $\text{[math]}$ 为从合适位置开始选取连续点中的三个点。已知打点计时器每隔 $\text{[math]}$ 打一个点，当地的重力加速度为 $\text{[math]}$ ，那么：

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（1）根据图上所得的数据，应取图中 $\text{[math]}$ 点到点来验证机械能守恒定律。
（2）从 $\text{[math]}$ 点到（1）问中所取的点，重物重力势能的减少量 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，动能增加量 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ；请简述两者不完全相等的原因。（结果取三位有效数字）
（3）若测出纸带上所有点到 $\text{[math]}$ 点之间的距离，根据纸带算出各点的速度 $\text{[math]}$ 及物体下落的高度 $\text{[math]}$ ，则以 $\text{[math]}$ 为纵轴，以 $\text{[math]}$ 为横轴画出的图像是图中的__________。

A . B . C . D .

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