知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

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．

$(1)$若已知打点计时器的电源频率为$50 Hz$，当地的重力加速度取$g=9.80 m/s^{2}$，重物质量为$0.2 kg.$实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示，打$P$点时，重物的速度为零，$A$、$B$、$C$为另外$3$个连续点$.$根据图中的数据可知，重物由$P$点运动到$B$点，重力势能减少量$ΔEp=$________$J.($结果保留三位有效数字$)$

$(2)$若$PB$的距离用$h$表示，打$B$点时重物的速度为$vB$，理论上当两者间的关系式满足__________时，说明下落过程中重锤的机械能守恒$($已知重力加速度为$g)$．

$(3)$实验中发现重物增加的动能略小于减少的重力势能，其主要原因是________．

A.重物的质量过大 $B.$重物的体积过小

C.电源的电压偏低 $D.$重物及纸带在下落时受到阻力

难度：易

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2．
某同学用如图$(a)$所示的装置探究“动能与重力势能的转化和守恒”的实验。纸带上打出的点如图$(b)$所示，若重物的质量为$m$，图中$O$为打点计时器打出的第一个点，$O$点到$A$、$B$点的距离分别为$h_{1}$、$h_{2}$。

$(1)$实验的研究对象是_________ $($只需填$A$或$B)$
A.打点计时器 $B.$重物
$(2)$下列两项操作中正确的一项是______。$($只需填$A$或$B)$
A.先松开纸带再接通电源
B.接通电源前，重物应靠近打点计时器并静止

$(3)$从$A$点到$B$点的过程中，重物重力势能的减小量$\triangle Ep$是________$($只需填$A$或$B)$
A.$mgh$${\,\!}_{2}$ $B.mg(h$${\,\!}_{2}$$-h$${\,\!}_{1}$$)$

$(4)$由于在下落过程中存在阻力，从$O$点到$B$点重物的动能增加量________重力势能减小量。$($填“大于”或“小于”$)$

难度：易

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3．
$(1)$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.打点计时器应接直流电源

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

$(2)$在用电火花计时器$($或电磁打点计时器$)$研究匀变速直线运动的实验中，某同学打出了一条纸带。已知计时器打点的时间间隔为$0.02s$，他按打点先后顺序每$5$个点取$1$个计数点，得到了$O$、$A$、$B$、$C$、$D$等几个计数点，如图所示，则相邻两个计数点之间的时间间隔为 $s$。用刻度尺量得$OA=1.50cm$、$AB=1.90cm$、$BC=2.30cm$、$CD=2.70cm$。由此可知，打$C$点时纸带的速度大小为 $m/s$。

难度：易

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4．由自由落体运动验证机械能守恒定律，若实验中所用重物的质量m=1㎏，交流电源频率为50Hz，打出的纸带如图所示，O点为纸带上打下的第一点，O、A、B、C、D为相邻的几点．测得OA=0.78cm、OB=1.79cm、OC=3.14cm、OD=4.90cm，查出当地的重力加速度g=9.80m/s²，则打点计时器的打点时间间隔为 ______ s，重物在B点时的速度v_B= ______ m/s．从O到运动至B点的过程中，重物的重力势能减少量是 ______ J．（后两空均保留两位有效数字）

难度：易

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5．用自由落体法进行“验证机械能守恒定律”的实验．

（1）实验完毕后选出一条纸带如图1所示，其中O点为电磁打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，打点计时器通以50Hz的交流电．用刻度尺测得OA=12.41cm，OB=18.60cm，OC=27.21cm，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，重物的质量为1.00kg，取g=9.80m/s²．甲同学根据以上数据算出：当打点计时器打到B点时重物的重力势能比开始下落时减少了 ______ J；此时重物的动能比开始下落时增加了 ______ J．（结果均保留三位有效数字）．实验中产生系统误差的原因是 ______
（2）乙同学利用他自己实验时打出的纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，以h为横轴，以 $%20%5Cfrac%20%7B1%7D%7B2%7Dv%5E%7B2%7D$ 为纵轴画出了如图2的图线．图线未过原点O的原因是 ______ ．

难度：易

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6．
前一题中，该同学用重锤在$OB$段的运动来验证机械能守恒，已知当地的重力加速度$g=9.80m/s^{2}$，他用$AC$段的平均速度作为与$B$点对应的物体的瞬时速度$.$这样验证的系统误差总是使重力势能的减少量 ______ $($填“大于”、“小于”或“等于”$)$动能的增加量，原因是 ______ ．

难度：易

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7．如图$1$所示为打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置．
$(1)$通过研究重物自由下落过程中增加的______与减少的重力势能的关系，从而验证机械能守恒定律．

$(2)$实验中打点计时器应接______$($选填“直流”或“交流”$)$电源$.$正确操作得到的纸带如图$2$所示，根据重物的质量$m$、重力加速度$g$和所测数据即可验证机械能守恒定律。

难度：易

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8．某同学在进行机械能守恒实验过程中，
①在重锤的正下方地面铺海绵；
②调整打点计时器的两个限位孔连线为竖直；
③重复多次实验．
以上操作可减小实验误差的是 ______ （填序号）

难度：易

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9．如图甲所示装置可用来验证机械能守恒定律，直径为d的摆球A栓在长为L的不可伸长的轻绳一端（L＞d），绳的另一端固定在O点，O点正下方摆球重心经过的位置固定光电门B，现将摆球拉起，使绳偏离竖直方向成θ角时由静止开始释放摆球，当其到达最低位置时，光电门B记录的遮光时间为t，已知重力加速度为g．

（1）新式游标卡尺的刻度线看起来很“稀疏”，使读数显得清晰明了，便于使用者正确读取数据．通常游标卡尺的刻度有10分度、20分度和50分度三种规格；新式游标卡尺也有相应的三种，但新式游标上的刻度却是19mm等分成10份，39mm等分成20份，99mm等分成50份．图乙就是一个“39mm等分成20份”的新式游标卡尺，用它测量摆球A的直径d，读数如图所示，d= ______ cm．
（2）写出满足机械能守恒的表达式 ______ （用题中字母表示）．

难度：易

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10．在用重物自由下落验证机械验证机械能守恒定律的实验中，应先接通 ______ 的电源，再释放重物；由于纸带受到阻力的作用，使得实验中动能的增加量 ______ 重力势能的减少量（填“大于”、“小于”或“等于”）

难度：易

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