专题07验证机械能守恒定律-2023届高考物理实验模拟题专项集训

高考物理实验专题最新模拟题精练 专题7.验证机械能守恒定律 1. （2023辽宁铁岭六校协作体联考）某物理兴趣小组利用如图甲实验装置验证、组成的系统机械能守恒。从一定高度由静止开始下落，上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。如图乙给出的是实验中获取的一条纸带：O是打下的第一个点，打点计时器的工作频率为50Hz。A、B、C为纸带上标注的三个计数点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出）。各计数点到O点的距离已在图中标出。已知、（重力加速度g取，计算结果均保留一位小数） （1）关于上述实验，下列说法中正确的是______； A．重物最好选择密度较大的物块 B．重物的质量可以不测量 C．实验中应先释放纸带，后接通电源 D．可以利用公式来求解瞬时速度 （2）在纸带上打下计数点B时的速度v＝______m/s； （3）在打计数点O至B过程中系统动能的增加量______J，系统重力势能的减少量______J，实验结果显示略大于，那么造成这一现象的主要原因是_______。 （4）某同学根据选取的纸带的打点情况做进一步分析，做出获得的速度v的平方随下落的高度h的变化图像如图丙所示，据此可计算出当地的重力加速度g＝______。 2. （2023陕西师大附中期初检测）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__________。 （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和。 （4）计算小球通过光电门速度，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__________（用字母m、d、和表示）。 （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。 3. （2023江苏如皋期初质检）小明设计了一个用拉力传感器验证机械能守恒定律实验，如图所示。 （1）现有以下材质的小球：①乒乓球；②橡胶球；③钢球，实验中应选用____________。 （2）固定好拉力传感器后，下列实验操作步骤，正确顺序是____________。 ①改变小球的初始释放位置，重复上述过程 ②记录小球摆动过程中拉力传感器示数的最大值和最小值 ③将一根轻绳穿过小圆环，一端连接传感器，另一端连接小球 ④拉起小球至某一位置由静止释放，使小球在竖直平面内摆动 ⑤在传感器正下方固定一个小圆环，圆环平面水平 （3）实验测得的数据见下表。 0.047 0.080 0.110 0.170 0.200 1.660 1.580 1.522 1.409 1.350 （3）请根据表中的数据，在方格纸上作出图像。（ ） （4）由图像得图线的斜率为_________（结果保留两位有效数字）。若小球摆动过程中机械能守恒，图线斜率的理论值为____________。 （5）该实验系统误差的主要来源是___________。 A．小球摆动角度偏大 B.小球初始释放位置不同 C.小球摆动过程中有空气阻力 4. （2023重庆八中高三质检）某同学设计出如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律。让小球自由下落，下落过程中小球的球心经过相同的光电门1和光电门2，光电计时器记录下小球通过光电门的时间、，已知当地的重力加速度为g。 （1）该同学先用螺旋测微器测出小球的直径如图乙所示，则其直径d=______mm。 （2）小球通过光电门2时的瞬时速度______（用题中所给的物理量符号表示）。 （3）保持光电门1位置不变，上下调节光电门2，测出光电门1和2之间的距离h，以及通过光电门2的时间，多次实验记录多组数据，作出随h变化的图像如图丙所示，若该图线的斜率k近似等于______，就可以验证小球下落过程中机械能守恒。 （4）考虑到实际存在空气阻力，设小球在下落过程中平均阻力大小为f，则实验过程中所受的平均阻力f与小球重力mg的比值______（用k、g、d表示）。 5．（2021·天津高三模拟）打点验证机械能守恒定律的实验装置如图所示。 ①除图示器材外，下列器材中，必需的一组是__________ A．直流电源及导线、天平及砝码 B．直流电源及导线、刻度尺 C．交流电源（，）及导线、天平及砝码 D．交流电源（，）及导线、刻度尺 ②下图中的纸带是实