课时跟踪检测(35) 验证机械能守恒定律（课时检测）-【新高考方案】2026年高考物理一轮总复习（培优进阶版）

课时跟踪检测(三十五)　验证机械能守恒定律 卷码 400013521 姓名 1.(7分)(2024·浙江6月选考)在“验证机械能守恒定律”的实验中: (1)下列操作正确的是　　　　。  (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50 Hz,则打点“13”时,重锤下落的速度大小为　　　　m/s(保留三位有效数字)。  (3)某同学用纸带的数据求出重力加速度g=9.77 m/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,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 2.(6分)(2025·石家庄一模)某同学用频闪摄影的方法验证机械能守恒定律,实验中将一钢球从与课桌表面等高的位置O由静止释放,拍到整个下落过程的频闪照片如图所示,位置O到A、B、C各位置的距离分别为h1、h2、h3。钢球下落到C点时与地面平齐且恰好不落地。已知频闪摄影的闪光频率为f,重力加速度为g。 (1)若在误差允许范围内,关系式　　　　　 (用题中给出的字母表示)成立,则证明钢球从位置O运动到位置B的过程中机械能守恒。  (2)关于该实验,下列说法正确的是　　　　。  A.实验开始时,先释放钢球再进行频闪摄影 B.用=2gh2计算出钢球在位置B的速度,算出钢球在B位置的动能,并用来验证机械能守恒定律 C.多次实验测得小钢球的重力势能减少量总是略大于动能增加量,这是由于空气阻力造成的 (3)结合实际,可估算该频闪摄影的闪光频率f约为　　　　。  A.50 Hz　　B.20 Hz　　C.10 Hz　　D.2 Hz 3.(6分)(2025·西安模拟)某同学使用手机自带的传感器设计了一套实验装置用来验证机械能守恒定律。实验过程如下: ①一钢尺伸出水平桌面少许,将质量为m=60 g的小钢球放在钢尺末端,如图甲所示; ②用刻度尺测量钢尺上表面与水平地板间的高度h=100.00 cm; ③打开手机中的声音“振幅”(声音传感器)项目; ④迅速敲击钢尺侧面,让小钢球自由下落。手机中的传感器记录下声音“振幅”随时间变化的曲线,如图乙所示,第一、第二个尖峰的横坐标分别对应小钢球离开钢尺时刻和落地时刻。测得这两个尖峰的时间间隔t=0.46 s。 (1)当地重力加速度g取9.8 m/s2,则下落过程中,重力势能减小量ΔEp=　　　　J,动能增加量ΔEk=　　　 　J。据此可以得出实验结论:在误差允许的范围内,小钢球自由下落过程中机械能守恒。(结果均保留三位有效数字)  (2)敲击钢尺侧面时,若导致小钢球获得了一个水平方向的未被察觉的小速度,对实验测量结果　　　　(选填“有”或“没有”)影响。  4.(8分)(2025·沧州调研)某实验小组的同学利用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律,在铁架台上固定一角度测量仪,用一长度为L的细线拴接一小球,自然下垂时小球刚好位于光电门处。首先用游标卡尺测量了小球的直径d(d≪L),然后将小球拉离平衡位置一个角度α,使小球由静止释放,记录小球经过光电门时的挡光时间t。多次改变角度α,并记录每次所对应的挡光时间。已知重力加速度为g。 (1)用50分度的游标卡尺测量小球的直径时,游标卡尺的读数如图乙所示,该小球的直径d=　　　mm;  (2)实验时　　　(填“需要”或“不需要”)测量小球的质量m;  (3)通过记录的实验数据,以cos α为横轴,欲将图线拟合成一条直线应以　　　(填“t2”“t”“”或“”)为纵轴,若该过程小球的机械能守恒,则图线的斜率k=　　　　(用题中所给字母表示)。  5.(9分)(2025·厦门检测)一兴趣小组利用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。装置中M为斜槽,N为水平放置、可上下调节的挡板,白纸和复写纸固定在竖直背板上。钢球在斜槽中从某一位置由静止释放,从末端飞出后,落到N上,挤压复写纸,在白纸上留下印迹。上下调节挡板N,通过多次实验,利用描迹法描绘出钢球的运动轨迹。在描出的轨迹上安装光电门1和光电门2。改变光电门2的位置,使钢球多次释放(钢球均可以无阻碍地通过两光电门)。记录光电门1的挡光时间t0、光电门2的挡光时间t(多组数据),测量钢球直径d作为挡光时间里钢球的位移。 (1)关于本实验,下列说法正确的是　　　　　(填字母)。  A.必须测量钢球的质量 B.斜槽M必须光滑 C.必须将斜槽M末端调至水平 D.钢球必须从斜槽M上同一位置由静止释放 (2)用螺旋测微器测量钢球的直径d,其读数如图乙所示,则d=　　　　mm。  (3)钢球通过光电门1的速度vP=　　　　(用题中给出字母表示)。  (4)测量两光电门间的高度差h,查得当地重力加速度为g。该兴趣小组根据多组实验数据,作出⁃h的关系图像如图丙所示,发现图像是倾斜直线并求得图像斜率k,若k=　　　　(用已知物理量的字母表示),则可验证机械能守恒定律。  (5)该兴趣小组作出图像后,发现图像的斜率略小于理论值,原因可能是　　　　(填字母)。  A.钢球要克服阻力做功 B.钢球通过光电门的平均速度略小于球心经过光电门的速度 C.误将北极重力加速度记为当地重力加速度 D.误将赤道重力加速度记为当地重力加速度 6.(9分)(2025·南通模拟)某物理兴趣小组用如图甲所示的装置做验证机械能守恒定律的实验,一细绳跨过悬挂的光滑定滑轮,两端分别系有小球A和B,小球A右侧固定一遮光条,遮光条上方某位置固定一光电门,初始时A、B处于静止状态,先将细绳拉紧,然后同时释放小球A、B。已知当地重力加速度g取9.8 m/s2。 (1)用螺旋测微器测得遮光条的宽度如图乙所示,则遮光条的宽度d=　　　　mm;  (2)测得小球A(含遮光条)、B的质量分别为mA=0.1 kg、mB=0.15 kg,若不计空气阻力,则小球A加速上升过程的加速度大小为　　　　m/s2;  (3)测得遮光条通过光电门的时间Δt=0.34 ms,遮光条初始位置到光电门的距离l=1.05 m,该过程A、B两球组成的系统动能增加量为　　　　J,重力势能减少量为　　　　J(结果均保留三位有效数字);  (4)大多数学生的实验结果显示,A、B两球组成的系统动能的增加量总是小于重力势能减少量,原因可能是　　　　。  A.利用光电门测量和计算两球速度不准确 B.A、B两球的质量相差不够大 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 卷码 400013522 姓名 3 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $$