高考物理一轮复习 自主测评课件 第5章　实验6　验证机械能守恒定律

第五章机械能守恒定律实验6验证机械能守恒定律配套练习24131在“验证机械能守恒定律”的实验中：(1)下列操作正确的是________.ABC2413(2)实验获得一条纸带，截取点迹清晰的一段并测得数据如图所示，已知打点的频率为50Hz，则打点“13”时，重锤下落的速度大小为____m/s.(结果保留三位有效数字)2413(3)某同学用纸带的数据求出重力加速度g＝9.77m/s2，并用此g值计算得出打点“1”到“13”过程重锤的重力势能减小值为5.09m，另计算得动能增加值为5.08m(m为重锤质量)，则该结果________(选填“能”或“不能”)验证机械能守恒定律，理由是________.A.在误差允许范围内B.没有用当地的重力加速度g解析：(1)应手提纸带上端使纸带竖直，同时使重物靠近打点计时器，由静止释放．B正确．(3)该结果不能验证机械能守恒定律，理由是该同学求出的9.77m/s2是重锤受到空气阻力时做匀加速运动的加速度，不是当地的重力加速度，5.09m也不是重力势能的减少量，没有当地的重力加速度的数值，无法求出重力势能的减少量，所以无法验证机械能守恒定律．故选B.2413答案：(1)B

(2)3.34

(3)不能B24132[2025苏州模拟]图甲为某实验小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律的装置，实验主要步骤有：A.将气垫导轨放在水平桌面上，将导轨调至水平；B.测出遮光片的宽度d；C.用天平称出重物质量m1；D.用天平称出滑块和遮光片的总质量m2；E.将滑块移至图示位置，测出遮光片到光电门的距离L；F.由静止释放滑块，读出遮光片通过光电门的遮光时间t；G.改变L，多次重复步骤E、F，记录数据．2413甲甲丙丁2413回答下列问题：(1)如图乙所示，用游标卡尺测得遮光片的宽度d＝________mm.(2)某次遮光时间为t1，则该次遮光片通过光电门的速度v＝________(用已知物理量的符号表示)．(3)采集多组L和t的数据，理论上可作出如图丙所示的图线A，该图像的纵轴为L，则横轴为________.2413(4)图丙中图线A的斜率为k，则k的理论值表达式为________(用m1、m2、d、g表示，当地重力加速度为g)，若实验测得的图线斜率与理论值在误差允许范围内近似相等，则可判定重物和滑块(含遮光片)构成的系统在该过程中机械能守恒．(5)实际采集数据后，小明采用与图丙相同的坐标，作出了如图丁所示的图线B，图丁中的理论线斜率等于(4)中表达式的值，图线B的斜率大于理论线的斜率，小明认为他们小组选取的器材在实验中有不可忽略的系统阻力，导致了实验的误差．你是否同意他的观点，并简要说明理由：_________________________________________________________.241324132433[2025南京模拟]如图甲所示，某同学利用水平桌面上的气垫导轨和数字计时器，探究滑块沿气垫导轨下滑过程中机械能是否守恒．气垫导轨上有很多小孔，气泵送来的压缩空气从小孔喷出，使得滑块与导轨之间有一层薄薄的空气层，滑块运动时阻力近似为零．1甲243(1)实验时，气垫导轨的

b端需用垫片垫高．用50分度游标卡尺测量某块垫片的厚度，标尺位置如图乙所示，其读数为________mm.(2)设实验测得垫片的总高度为h，遮光条的有效宽度为d，单脚螺丝到双脚螺丝连线的距离为L，滑块经过光电门1和光电门2时的遮光时间分别为

t1和t2，则还需要测量的物理量是____________________________________________________________________________(写出物理量的符号并说明)，实验需要验证的关系式是______________(用题中和所测物理量的符号表示)．1乙243(3)数据处理时发现重力势能减小量小于动能增加量，造成的原因可能是________.A.滑块释放位置不够高B.充气泵的气流较小，滑块与导轨存在较大摩擦C.导轨被垫高之前没有将导轨调节水平，被垫高的一端偏高1243(4)光电门计时器的计时原理：如图丙、丁所示，光电门中的光敏元件接收到的光线是直径约2mm的圆柱形光束，只要遮光条前沿挡住90%的光照就能使光控信号u上跳为H，只要后沿让光照恢复达到70%就能使光控信号u下跳为

L．计时器可以设置两种计时模式：①记录前沿挡光与后沿复光信号之间的时间；②记录2次前沿挡光信号之间的时间．根据以上信息，用图戊中哪种型号的遮光条测量速度的误差较小？________(选填“A”或“B”)．1丙丁AB戊2431解析：(1)用50分度游标卡尺测量，其精确度为0.02mm，由图乙可知，主尺读数是5mm，游标卡尺的第3个刻度线与主尺的某刻度线对齐，则读数是5.06mm.2431(3)滑块释放位置不够高，则滑块经过光电门的时间会较长，由平均速度代替瞬时速度，则速度会比真实值偏小，有较大的误差，导致重力势能减小量大于动能增加量，A不符合题意；充气泵的气流较小，滑块与导轨存在较大摩擦，滑块运动中会克服摩擦力做功，会导致滑块的2431动能增加量偏小，重力势能的减小量不变，则重力势能减小量大于动能增加量，B不符合题意；导轨被垫高之前没有将导轨调节水平，被垫高的一端偏高，这样在计算重力势能减小量时按正常高度计算，实际滑块在经光电门时的速度比正常时偏大，因此则有重力势能减小量小于动能增加量，C符合题意.故选C.2434[2025盐城阶段练习]某同学用如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律．轻杆两端固定两个大小相等但质量不等的小球A、B，杆的正中央有一光滑的水平转轴，杆能在竖直平面内绕轴O自由转动．O点正下方有一光电门，已知A、B的质量分别为M、m(M>m)，重力加速度为g.1(1)用游标卡尺测得小球的直径如图乙所示，则小球的直径d＝__________cm.甲乙243(2)调节光电门位置，使A、B从水平位置静止释放，当小球A通过最低点时，球心恰好通过光电门，与光电门连接的数字计时器显示的挡光时间为Δt，则小球A经过最低点时的速度v＝________(用题中物理量的符号表示)．(3)测得两球球心间距离为L，则A、B系统重力势能的减少量ΔEp＝____________________，动能的增加量ΔEk＝____________________.(均用题中物理量的符号表示)(4)若某次实验中测得重力势能的减少量小于动能的增加量，其可能原因是_______________________________________________________________________________