第6章　实验7：验证机械能守恒定律-【南方凤凰台】2024高考物理（提高版）一轮复习导学案 江苏（新教材新高考）配套精练

第六章 机械能守恒定律 实验7：　验证机械能守恒定律 高考总复习 一轮复习导学案 · 数学（提高版） 高考一轮复习 南方凤凰台 配套精练 物理(提高版) 1 1. (2022·高邮期初调研)某同学用如图所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验． (1) 除了提供图中的器材，实验室还需要准备游标卡尺及________．(填写器材序号) A. 秒表　　 B. 天平　　 C. 弹簧测力计 B 点击对应数字即可跳转到对应题目 4 1 2 3 (2) 实验的主要步骤如下：其中不妥当的操作步骤是________．(填写步骤序号) A. 测出遮光条的宽度d B. 测出钩码质量m和带长方形遮光条的滑块总质量M C. 实验前将导轨一端垫高平衡摩擦力 D. 将滑块移至图示位置，测出遮光条到光电门的距离L E. 先开启气泵，然后释放滑块，读出遮光条通过光电门的挡光时间t (3) 在实验操作正确的前提下，滑块从静止释放运动到光电门的过程中，若系统 符合机械能守恒定律，测得的物理量应满足的关系式为__________________.[用(2)中给出的字母表示] C 点击对应数字即可跳转到对应题目 4 1 2 3 (5) 若气垫导轨左端的滑轮调节过高，使得拉动滑块的绳子与气垫轨道之间存在夹角，不考虑其他影响，滑块由静止释放运动到光电门的过程中，滑块、遮光条与钩码组成的系统重力势能减小量的测量值________(填“大于”“小于”或“等于”)真实值． 大于 点击对应数字即可跳转到对应题目 4 1 2 3 【解析】(1) 本实验需要测量出滑块和钩码组成的系统减少的重力势能和增加的动能，重力势能和动能都与质量有关，需要用到天平测量钩码和滑块的质量，数字计时器可以记录通过光电门的时间，故A、C错误，B正确． (2) 测出遮光条的宽度d，用于计算滑块通过光电门的速度，故A正确；测出钩码质量m和带长方形遮光条的滑块总质量M，用于计算系统的重力势能和动能的变化，故B正确；气垫导轨不需要平衡摩擦力，故C错误；测出遮光条到光电门的距离L，用于计算系统减少的重力势能，故D正确；先开启气泵，然后释放滑块，读出遮光条通过光电门的挡光时间t，用于计算滑块通过光电门的速度，故E正确． 点击对应数字即可跳转到对应题目 4 1 2 3 (5) 若气垫导轨左端的滑轮调节过高，根据几何关系可知砝码实际下降的高度小于释放滑块时测量的遮光条到光电门的距离L，即s1－s2<L，如图所示，可得mgL>mg(s1－s2)，所以系统重力势能减小量的测量值大于真实值． 点击对应数字即可跳转到对应题目 4 1 2 3 2. (2023·海安期初质量监测)为了验证物体沿光滑斜面下滑的过程中机械能守恒，某学习小组用如图甲所示的气垫导轨装置(包括导轨、气源、光电门、滑块、遮光条、数字毫秒计)进行实验，在导轨上选择两个适当的位置A、B安装光电门Ⅰ、Ⅱ，并连接数字计时器． (1) 该实验还必须使用的实验器材有：游标卡尺、________. 刻度尺 点击对应数字即可跳转到对应题目 4 1 2 3 (2) 该实验过程中，不必要测量的物理量是______． A. 遮光条的宽度d B. A、B之间的距离l C. 滑块通过光电门Ⅰ、Ⅱ的时间Δt1、Δt2 D. A、B点到水平桌面的高度h1、h2 (3) 在误差允许范围内，若滑块下滑过程中机械能守恒，则h1－h2＝__________ (用上述必要测量物理量的符号表示，已知重力加速度为g)． B 点击对应数字即可跳转到对应题目 4 1 2 3 在误差允许的范围内，滑块下滑过程中机械能守恒 滑块在下滑过程中受到空气阻力作用 点击对应数字即可跳转到对应题目 4 1 2 3 【解析】(1) 该实验还必须使用的实验器材为刻度尺，用来测量A、B点到水平桌面的高度． 点击对应数字即可跳转到对应题目 4 1 2 3 实验结论是在误差允许的范围内，滑块下滑过程中机械能守恒．实验方案中产生误差的主要原因是滑块在下滑过程中受到空气阻力作用． 点击对应数字即可跳转到对应题目 4 1 2 3 3. 某同学利用图甲装置探究“系统的机械能守恒”，该系统由钩码与弹簧组成．实验步骤如下： 点击对应数字即可跳转到对应题目 4 1 2 3 (1) 首先测量出遮光条的宽度d. ①测遮光条的宽度需要用图乙中的________(填“C”或“D”)． ②某同学用卡尺把遮光条夹紧后直接进行读数，如图丙所示，读数为________ cm. ③上一步骤中该同学漏掉的操作是____________________________________. (2) 按图竖直悬挂好轻质弹簧，将轻质遮光条水平固定在弹簧下端，测出此时弹簧的长度x0；在铁架台上固定一个位置指针，标示出弹簧不挂钩码时遮光条下边缘的位置． (3) 用