专题07 实验专题（期中真题汇编，福建专用）高一物理下学期

学科网 www.zxxk.com 专题07实验专题 答案版 目目 考点01 机械能守恒 1.(1)C (2)A (3)hc-ha 2T gho=he-hap 8T2 2.(1)A (2) mgh m(hc-ha)f2 32 (3)大于 3.(1)AD (2) 2 mg ha m hc-ha 8 T (3)下落过程中阻力的影响 4.(1)B (2) 重物下落过程中受到阻力影响 5.(1)左 (2)=> (3)3h2=4h 6.(1)BC 2)mh3-h,2f 8 (3)mg-k 7.(1)不需要 1/3 让教与学更高效 学科网 www.zxxk.com 叫 (3)d2 小于 2Lt 8.(1)不需要 e叫 (3)M+md2 2mst2 9.(1) d (M-m)gh m) d2d2 t, (2)细线与滑轮间存在摩擦力 10.(1) mg(L+4)(1-cosa) ma2 2t2 (2)直线 考点02 平抛 11.(I)BC (2)1.5 (3)1.015 12.(1)C (2)3.00.4-0.6 13, 自由落体运动 匀速直线运动 0.051 14.(1)AD (2)2 (3)2.5 15. 不是 5Vg巫 2 2/3 让教与学更高效 学科网 目目 考点03 圆周运动 16.(1)1:2 (2) 一 B 17.(1)C (2)不同 角速度 (3)A www.zxxk com 3/3 让教与学更高效 专题07 实验专题 3大高频考点概览 考点01 机械能守恒 考点02 平抛 考点03 圆周运动 地 城 考点01 机械能守恒 1．(24-25高一下·福建三明五县联盟·期中)“验证机械能守恒定律的实验装置”如图甲所示。已知打点计时器打点时间间隔为T。 (1)本实验除了图甲中的器材，还必须用到的测量仪器（   ） A．天平 B．秒表 C．刻度尺 (2)下列有利于完成本次实验验证的是______ A．选质量大、体积小的重锤 B．用天平测量重锤的质量 C．实验时先释放纸带再接通电源 (3)图乙为某次实验正确操作得到的纸带，O是打下的第一个点，A、B、C为连续打下的三个点。则______．本实验需要验证的等式是______（结果均使用题中或图中的物理量符号表示）。 2．(24-25高一下·福建福州联盟校·期中)实验小组利用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，打点计时器接在频率为f的交流电源上。让重物自由下落，打点计时器在随重物下落的纸带上打下一系列点迹。挑出点迹清晰的纸带进行数据处理。 (1)关于本实验，下列说法错误的是__________。 A．实验前必需用天平测出重物的质量 B．重物选用质量和密度较大的金属锤 C．实验时先通电，打点稳定后再释放纸带 (2)实验中，得到如图乙所示的一条纸带。O点为打下的第一个点，在纸带上选取三甲个计数点A、B、C，相邻两个计数点之间还隔有一个打出的实际点，测得它们到起始点O的距离分别为、、。 已知当地重力加速度为g，重物的质量为m，从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量为__________，动能的增加量为__________。 (3)由于摩擦等阻力的存在，实验中重物重力势能的减少量总是__________动能的增加量（填“大于”“小于”或“等于”）。 3．(24-25高一下·福建漳州乙丙级联盟校·期中)某同学用电磁打点计时器进行“自由落体法验证机械能守恒”的实验。 (1)为完成此实验，除了图甲中所给的器材，以下所列器材中必需的有___________。 A．毫米刻度尺 B．秒表 C．天平         D．低压（）交流电源 (2)实验中，先接通电源，再释放重物，得到图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为、、。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能的减少量______，动能变化量______。 (3)在实验中，和并不严格相等，产生误差的主要原因是 ___________。 4．(24-25高一下·福建福宁古五校教学联合体·期中)李华同学利用重物自由下落的方式来验证机械能守恒定律，装置如图所示。 (1)实验设备按示意图装配完成后，测试时发现打点计时器打出的点如图所示，出现问题的原因可能是 。 A．墨粉纸盘老化 B．纸带只穿过了打点计时器的一个限位孔 C．重物下落时受到了较大的阻力 (2)设选择的重物（含夹子）的总质量为m，正确操作实验后得到的纸带如图所示，O点为计时器打出的第一个点，该同学用刻度尺测量纸带上三个点A、B、C到O点的距离分别为hA、hB、hC，计时器打点时间间隔为t，则打下B点时，重物的动能为__________，核对数据时发现重力势能减少量总是略大于动能增加量，可能的原因是__________。 5．(24-25高一下·福建莆田莆田二中、仙游一中·期中)某实验小组验证机械能守恒定律的实验装置如图甲所示，在完成了一系列实验操作后，得到一条纸带如图乙所示，选取纸带上某个清晰的点标为O，然后每两个点取一个计数点，分别标为1、2、3、4、5、6，用刻度尺量出计数点1、2、3、4、5、6与O点的距离分别为h1，h2，h3，h4，h5，h6。 (1)由图乙可知，纸带的________（选填“左”或“右”）端与重锤相连。 (2)若重锤的质量为m，取打点O时重锤所在水平面为参考平面，算出打各个计数点时对应重锤的重力势能和动能，接着在E-h坐标系中描点作出如图丙所示的Ek-h和Ep-h图线，求得Ep-h图线斜率的绝对值为k1，Ek-h图线的斜率为k2，则在误差允许的范围内，满足k1________ k2（填“＞”或“＝”或“＜”）关系时重锤机械能守恒。若操作规范、计算无误，由于阻力的影响，实际情况k1________ k2（填“＞”或“＝”或“＜”）； (3)乙同学想用图丙所示的装置验证机械能守恒定律。他将一条轻质细绳跨过光滑的轻质定滑轮，绳的两端各系一个小球a和b，b球的质量是a球的2倍，用手托住b球，a球静止于地面。当绳刚好被拉紧时，释放b球，该同学测出b球初始时距地面高度为h1，a球能上升的最大高度为h2，为了验证b球落地前瞬间两球的机械能之和与释放时相等，请写出应满足的关系式________（用本小题所给符号表示）。 6．(24-25高一下·福建泉州永春二中等五校·期中)某同学采用重物自由下落的方法验证机械能守恒定律，装置如图甲所示。 (1)为了完成实验，下列器材中必备的是______； A．秒表 B．刻度尺 C．交流电源 D．直流电源 (2)重物由静止释放，O是打下的第一个点。按实验要求正确地选出纸带，用刻度尺测量连续三点A、B、C到O点的距离分别为，，，如图乙所示。已知重物的质量为m，打点频率为f，当地重力加速度为g。从打下O点到B点的过程中动能的增加量______．（用题中已知量和测量量表达）。 (3)用h代表重物下落的距离，重锤的动能随着h变化的图线如图丙所示，如果重物所受阻力恒定，已知图线的斜率为k，那么重物受到的阻力大小为______（用题中给出的字母表示）。 7．(24-25高二上·河北保定部分高中·)某实验小组利用如图所示的装置来完成“验证机械能守恒定律”实验。实验时测出小球释放位置到光电门的距离L和小球的直径，已知当地重力加速度大小为g。 (1)实验时______（填“需要”或“不需要”）测量小球的质量。 (2)实验时测得小球经过光电门的遮光时间为t，则小球经过光电门时的速度大小v=______（用给定的物理量符号表示）。 (3)当g=______（用给定的物理量符号表示）时，可证明小球从释放到经过光电门的过程中机械能守恒。实际上考虑到小球受到阻力的影响，小球下落过程中动能的增加量______（填“大于”“等于”或“小于”）重力势能的减少量。 8．(24-25高一下·福建龙岩非一级达标校·期中)学校物理兴趣小组用如图所示的气垫导轨装置验证机械能守恒定律。该同学测出滑块的质量M与重物的质量m，将滑块放在水平导轨上，用与导轨平行的细线跨过定滑轮连接滑块和重物，用计时器记录滑块的挡光条通过光电门所用的时间，得到滑块的瞬时速度；用刻度尺测量滑块由静止开始通过的位移。 (1)本实验_______（填“需要”或“不需要”）满足的条件。 (2)若滑块上安装的挡光条的宽度为d，滑块某次通过光电门所用的时间为t，则滑块此次通过光电门时的速度大小为__________。 (3)某次实验中滑块由静止开始运动到光电门处发生的位移大小为，实验操作无误，若当地的重力加速度大小g=________________（用相关物理量的符号表示），则机械能守恒定律得到验证。 9．(24-25高一下·湖南部分学校·期中)某探究小组用如图所示的装置来验证机械能守恒定律。已知物块A（含遮光片）的质量为m，物块B的质量为M(M＞m)，测得遮光片的宽度为d，光电门1、2的高度差为h。初始时，滑轮两侧细线处于绷紧状态。由静止释放物块B，遮光片通过光电门1、2的遮光时间分别为t1、t2，已知重力加速度大小为g。 (1)遮光片通过光电门2时物块B的速度大小为______。从遮光片通过光电门1到通过光电门2的过程中，物块A、B组成的系统重力势能的减少量为______，动能的增加量为______，若两者相等，则可验证物块A、B组成的系统机械能守恒。（均用题中给定物理量的符号表示） (2)实验测得系统重力势能的减少量始终比动能的增加量大，造成这一误差的原因可能是______（写出一条即可）。 10．(24-25高一下·福建龙岩一级校·期中)某实验小组用如图所示的装置进行实验，既可以验证机械能守恒定律，也可以测量当地的重力加速度，在铁架台上固定一角度测量仪，用一不可伸长的轻质细线拴接一直径为d、质量为m的小球，细线悬点到小球顶端的距离为L，自然下垂时小球刚好位于光电门处，将小球拉离平衡位置至对应的偏离角度为，然后由静止释放小球，记录小球通过光电门时的挡光时间，多次改变偏离角度，重新做实验。不计空气阻力。已知重力加速度大小为。回答下列问题： (1)小球从静止摆动到最低点的过程中，重力势能的减小量为_______（用来表示），小球运动到最低点时的动能_______（用来表示）。 (2)通过实验数据，以为横轴，以为纵轴，画出一条_______（选填“直线”、“抛物线”或“双曲线”）就验证了机械能守恒定律。 地 城 考点02 平抛 11．(24-25高一下·福建福州联盟校·期中)小明同学用如图甲所示的实验装置研究物体做平抛运动的规律。 (1)为了准确地描绘出平抛运动的轨迹，下列要求合理的是__________（多选）。 A．斜槽轨道必须光滑 B．斜槽轨道末端必须水平 C．小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放 D．本实验必需的器材还有刻度尺和停表 (2)以抛出点O为原点，沿水平和竖直方向建立坐标系，小球运动轨迹如图乙所示，据图乙中的数据算出小球做平抛运动的初速度为__________m/s。（g取） (3)在另一次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长，通过实验记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度为__________m/s，运动到B点时的速度为__________m/s。（g取） 12．(24-25高一下·福建龙岩一级校·期中)如图甲所示是“研究平抛物体的运动”的实验装置图： (1)关于这个实验，以下说法正确的是________。 A．小球释放的初始位置越高越好 B．每次小球可以从不同高度由静止释放 C．实验前要用铅垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直 D．斜槽要尽量光滑 (2)某同学实验时得到如图乙所示物体的运动轨迹，A、B、C是运动轨迹上的三点，位置已标出，O点不是抛出点，x轴沿水平方向，y轴沿竖直方向，由图中所给的数据可求出小球做平抛运动的初速度是________m/s，小球从抛出运动到B点的时间为________s，抛出点的横坐标x=________m（m/s2）。 13．(22-23高一下·重庆凤鸣山中学·月考)在“研究小球做平抛运动的规律”的实验中： （1）如图甲所示的实验中，观察到两球同时落地，说明平抛运动在竖直方向做_________；如图乙所示的实验：将两个光滑斜轨道固定在同一竖直面内，滑道末端水平，把两个质量相等的小钢球，从斜面的相同高度由静止同时释放，观察到球1落到水平板上并击中球2，这说明平抛运动在水平方向做_________； （2）该同学用频闪照相机拍摄到如图所示的小球平抛运动的照片，照片中小方格的边长，小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则照相机每隔_________s曝光一次，小球平抛初速度为_________（当地重力加速度大小）。 14．(24-25高一下·福建福宁古五校教学联合体·期中)某小组做“探究平抛运动规律”的实验： (1)探究一：用如图甲、乙两种装置研究平抛运动，以下说法正确的是 。 A．图甲用于探究平抛运动竖直方向的运动规律 B．图甲用于探究平抛运动水平方向的运动规律 C．图乙用于探究平抛运动竖直方向的运动规律 D．图乙用于探究平抛运动水平方向的运动规律 (2)探究二：用丙图所示的实验装置继续探究平抛运动规律，如下图丁所示为小球在斜槽轨道末端时的位置示意图，1、2、3、4点分别表示小球最高点、球心、最低点、右端点水平投影在竖直板上的位置，小球抛出点的位置应取__________点（选填数字1、2、3、4）。 (3)在探究二实验中，方格纸的竖直线与重锤线平行，方格纸的每个小方格边长L＝5cm。实验记录了小球在运动中的4个点迹，如图所示，则小球在C点时的速度大小为__________m/s，取重力加速度。 15．(24-25高一下·福建泉州·期中)小李同学完成探究平抛运动的特点实验后，在方格纸上记录了小球做平抛运动的部分点迹，如图所示。已知方格纸每格的边长为L，重力加速度大小为g。分析可知，A点______（填“是”或“不是”）小球的抛出点，小球从B点运动到D点的时间为______，小球经过B点时的速度大小为______。（后两空均用g、L表示） 地 城 考点03 圆周运动 16．(24-25高一下·福建莆田莆田二中、仙游一中·期中)图所示为向心力演示仪，某学生小组通过操作该仪器探究向心力大小的表达式。长槽的A、B处和短槽的C处到各自转轴中心距离之比为1:2:1，变速塔轮自上而下有三种组合方式，如图所示，左右每层半径之比由上至下分别为1:1、2:1和3:1。 (1)某次实验传动皮带位于第二层。则此时长、短槽转动的角速度之比为________。 (2)该学生小组要探究向心力大小与半径的关系，不仅要把传动皮带套在第________层（选填“一”“二”或“三”）变速塔轮上，且满足以下________选项。 A．将质量不同的两个小球分别放置在B、C挡板处 B．将质量相同的两个小球分别放置在B、C挡板处 C．将质量相同的两个小球分别放置在A、C挡板处 17．(24-25高一下·福建三明五县联盟·期中)“探究影响向心力大小因素”的实验装置如图甲所示。当转动手柄，变速塔轮带动长、短槽上的小球一起转动，小球受到的向心力大小F可从标尺上读出。 (1)在研究向心力大小F与质量m、转动角速度和转动半径r之间的关系时，主要用到了物理学中______。 A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 (2)某同学将相同的钢球分别放在长槽A处和短槽C处，如图甲所示，应将传动皮带套在半径______（选填“相同”或“不同”）的两个变速塔轮上，则此时探究的是向心力与______（选填“半径”或“角速度”的关系）。 (3)某次某同学处理向心力F随角速度的关系图像时，拟合图像如图乙所示，为了更直观地反映向心力F与角速度的关系，应尝试作______的图像。 A． B． C． 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题07 实验专题 3大高频考点概览 考点01 机械能守恒 考点02 平抛 考点03 圆周运动 地 城 考点01 机械能守恒 1．(24-25高一下·福建三明五县联盟·期中)“验证机械能守恒定律的实验装置”如图甲所示。已知打点计时器打点时间间隔为T。 (1)本实验除了图甲中的器材，还必须用到的测量仪器（   ） A．天平 B．秒表 C．刻度尺 (2)下列有利于完成本次实验验证的是______ A．选质量大、体积小的重锤 B．用天平测量重锤的质量 C．实验时先释放纸带再接通电源 (3)图乙为某次实验正确操作得到的纸带，O是打下的第一个点，A、B、C为连续打下的三个点。则______．本实验需要验证的等式是______（结果均使用题中或图中的物理量符号表示）。 【答案】(1)C (2)A (3) 【详解】（1）[1]根据验证机械能守恒定律为验证 即验证 故除了图甲中的器材，还必须用到的测量仪器是刻度尺。故选C。 （2）[1]为完成本次实验验证需尽量减小空气阻力的影响，故选质量大、体积小的重锤，根据上一问分析知不需要测量重锤的质量，实验时应先接通电源再释放纸带，故选A。 （3）[1]根据匀变速直线运动两点之间的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，可得 [2]本实验需要验证的等式是 即 2．(24-25高一下·福建福州联盟校·期中)实验小组利用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，打点计时器接在频率为f的交流电源上。让重物自由下落，打点计时器在随重物下落的纸带上打下一系列点迹。挑出点迹清晰的纸带进行数据处理。 (1)关于本实验，下列说法错误的是__________。 A．实验前必需用天平测出重物的质量 B．重物选用质量和密度较大的金属锤 C．实验时先通电，打点稳定后再释放纸带 (2)实验中，得到如图乙所示的一条纸带。O点为打下的第一个点，在纸带上选取三甲个计数点A、B、C，相邻两个计数点之间还隔有一个打出的实际点，测得它们到起始点O的距离分别为、、。 已知当地重力加速度为g，重物的质量为m，从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量为__________，动能的增加量为__________。 (3)由于摩擦等阻力的存在，实验中重物重力势能的减少量总是__________动能的增加量（填“大于”“小于”或“等于”）。 【答案】(1)A (2) (3)大于 【详解】（1）A．重物自由下落，要验证的表达式是，两边都有m，可以约去，实验前没必要用天平测出重物的质量，A错误，符合题意； B．机械能守恒的条件是仅有重力做功，无空气阻力做功，而空气阻力客观存在，实验中要尽量减小阻力的影响，重物应选用质量大、体积小的金属锤，B正确，不符合题意； C．实验中用打点计时器时要先通电，打点稳定后再释放纸带，C正确，不符合题意； 故选A。 （2）[1]打点B点时，重物下落的距离为，重力势能减少量 [2]重物下落时的速度 动能增加量 （3）因需要克服阻力做功，则由能量守恒可知，重力势能的减少量大于动能的增加量。 3．(24-25高一下·福建漳州乙丙级联盟校·期中)某同学用电磁打点计时器进行“自由落体法验证机械能守恒”的实验。 (1)为完成此实验，除了图甲中所给的器材，以下所列器材中必需的有___________。 A．毫米刻度尺 B．秒表 C．天平         D．低压（）交流电源 (2)实验中，先接通电源，再释放重物，得到图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为、、。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能的减少量______，动能变化量______。 (3)在实验中，和并不严格相等，产生误差的主要原因是 ___________。 【答案】(1)AD (2) (3)下落过程中阻力的影响 【详解】（1）实验验证机械能守恒不需要测量质量、时间等物理量，故不需要使用天平、秒表，需要使用刻度尺测量各点间的距离，电磁打点计时器需使用低压（）交流电源。 故选AD。 （2）[1]从起点到B点重锤减小的重力势能为 [2]B点重锤的速度为 动能增加量为 （3）在实验中，和并不严格相等，产生误差的主要原因是下落过程中阻力的影响。 4．(24-25高一下·福建福宁古五校教学联合体·期中)李华同学利用重物自由下落的方式来验证机械能守恒定律，装置如图所示。 (1)实验设备按示意图装配完成后，测试时发现打点计时器打出的点如图所示，出现问题的原因可能是 。 A．墨粉纸盘老化 B．纸带只穿过了打点计时器的一个限位孔 C．重物下落时受到了较大的阻力 (2)设选择的重物（含夹子）的总质量为m，正确操作实验后得到的纸带如图所示，O点为计时器打出的第一个点，该同学用刻度尺测量纸带上三个点A、B、C到O点的距离分别为hA、hB、hC，计时器打点时间间隔为t，则打下B点时，重物的动能为__________，核对数据时发现重力势能减少量总是略大于动能增加量，可能的原因是__________。 【答案】(1)B (2) 重物下落过程中受到阻力影响 【详解】（1）A．墨粉纸盘老化，点迹不清晰，A错误； B．纸带只穿过了打点计时器的一个限位孔，点迹偏离纸带中心线，B正确； C．重物下落时受到了较大的阻力，点迹略变密集，C错误。 故选B。 （2）[1] 打下B点时，重物的速度为 重物的动能为 解得 [2] 核对数据时发现重力势能减少量总是略大于动能增加量，可能的原因是，重物下落过程中受到阻力影响。 5．(24-25高一下·福建莆田莆田二中、仙游一中·期中)某实验小组验证机械能守恒定律的实验装置如图甲所示，在完成了一系列实验操作后，得到一条纸带如图乙所示，选取纸带上某个清晰的点标为O，然后每两个点取一个计数点，分别标为1、2、3、4、5、6，用刻度尺量出计数点1、2、3、4、5、6与O点的距离分别为h1，h2，h3，h4，h5，h6。 (1)由图乙可知，纸带的________（选填“左”或“右”）端与重锤相连。 (2)若重锤的质量为m，取打点O时重锤所在水平面为参考平面，算出打各个计数点时对应重锤的重力势能和动能，接着在E-h坐标系中描点作出如图丙所示的Ek-h和Ep-h图线，求得Ep-h图线斜率的绝对值为k1，Ek-h图线的斜率为k2，则在误差允许的范围内，满足k1________ k2（填“＞”或“＝”或“＜”）关系时重锤机械能守恒。若操作规范、计算无误，由于阻力的影响，实际情况k1________ k2（填“＞”或“＝”或“＜”）； (3)乙同学想用图丙所示的装置验证机械能守恒定律。他将一条轻质细绳跨过光滑的轻质定滑轮，绳的两端各系一个小球a和b，b球的质量是a球的2倍，用手托住b球，a球静止于地面。当绳刚好被拉紧时，释放b球，该同学测出b球初始时距地面高度为h1，a球能上升的最大高度为h2，为了验证b球落地前瞬间两球的机械能之和与释放时相等，请写出应满足的关系式________（用本小题所给符号表示）。 【答案】(1)左 (2) = ＞ (3) 【详解】（1）重锤做加速运动，点迹间隔越来越大，所以纸带的左端与重锤相连； （2）[1]在E-h坐标系中描点作出如图丙所示的Ek-h和Ep-h图线，求得Ep-h图线斜率的绝对值为k1，Ek-h图线的斜率为k2，则在误差允许的范围内，重力势能的减少量，等于动能的增加量，满足k1= k2关系时重锤机械能守恒； [2]若操作规范、计算无误，由于阻力的影响，重力势能的减少量大于动能的增加量，实际情况k1＞k2； （3）设b球落地时的速度为v，对系统 对a球 解得 6．(24-25高一下·福建泉州永春二中等五校·期中)某同学采用重物自由下落的方法验证机械能守恒定律，装置如图甲所示。 (1)为了完成实验，下列器材中必备的是______； A．秒表 B．刻度尺 C．交流电源 D．直流电源 (2)重物由静止释放，O是打下的第一个点。按实验要求正确地选出纸带，用刻度尺测量连续三点A、B、C到O点的距离分别为，，，如图乙所示。已知重物的质量为m，打点频率为f，当地重力加速度为g。从打下O点到B点的过程中动能的增加量______．（用题中已知量和测量量表达）。 (3)用h代表重物下落的距离，重锤的动能随着h变化的图线如图丙所示，如果重物所受阻力恒定，已知图线的斜率为k，那么重物受到的阻力大小为______（用题中给出的字母表示）。 【答案】(1)BC (2) (3) 【详解】（1）AB．打点计时器具有计时的功能，不需要使用秒表计时，所以不需要秒表；使用刻度尺测量计数点之间的距离，所以需要刻度尺，A是不需要的，B是必备的。 CD．打点计时器使用交流电源，不使用直流电源，C是必备的，D是不需要的； 故选BC。 （2）B点的速度为 从打下O点到B点的过程中动能的增加量 （3）根据动能定理得 可变形为 如果重物所受阻力恒定，图线的斜率 重物受到的阻力大小为 7．(24-25高二上·河北保定部分高中·)某实验小组利用如图所示的装置来完成“验证机械能守恒定律”实验。实验时测出小球释放位置到光电门的距离L和小球的直径，已知当地重力加速度大小为g。 (1)实验时______（填“需要”或“不需要”）测量小球的质量。 (2)实验时测得小球经过光电门的遮光时间为t，则小球经过光电门时的速度大小v=______（用给定的物理量符号表示）。 (3)当g=______（用给定的物理量符号表示）时，可证明小球从释放到经过光电门的过程中机械能守恒。实际上考虑到小球受到阻力的影响，小球下落过程中动能的增加量______（填“大于”“等于”或“小于”）重力势能的减少量。 【答案】(1)不需要 (2) (3) 小于 【详解】（1）为了验证机械能守恒，则 即 小球的质量可以约掉，所以不需要测量质量。 （2）小球经过光电门的速度大小为 （3）[1]由以上分析可知 [2]考虑到小球下落过程中受到阻力的影响，由于阻力做负功，小球下落过程中动能的增加量小于重力势能的减小量。 8．(24-25高一下·福建龙岩非一级达标校·期中)学校物理兴趣小组用如图所示的气垫导轨装置验证机械能守恒定律。该同学测出滑块的质量M与重物的质量m，将滑块放在水平导轨上，用与导轨平行的细线跨过定滑轮连接滑块和重物，用计时器记录滑块的挡光条通过光电门所用的时间，得到滑块的瞬时速度；用刻度尺测量滑块由静止开始通过的位移。 (1)本实验_______（填“需要”或“不需要”）满足的条件。 (2)若滑块上安装的挡光条的宽度为d，滑块某次通过光电门所用的时间为t，则滑块此次通过光电门时的速度大小为__________。 (3)某次实验中滑块由静止开始运动到光电门处发生的位移大小为，实验操作无误，若当地的重力加速度大小g=________________（用相关物理量的符号表示），则机械能守恒定律得到验证。 【答案】(1)不需要 (2) (3) 【详解】（1）本实验不需要测量小车所受到的合力，所以不需要满足的条件。 （2）滑块此次通过光电门时的速度大小为 （3）根据机械能守恒定律得 解得 9．(24-25高一下·湖南部分学校·期中)某探究小组用如图所示的装置来验证机械能守恒定律。已知物块A（含遮光片）的质量为m，物块B的质量为M(M＞m)，测得遮光片的宽度为d，光电门1、2的高度差为h。初始时，滑轮两侧细线处于绷紧状态。由静止释放物块B，遮光片通过光电门1、2的遮光时间分别为t1、t2，已知重力加速度大小为g。 (1)遮光片通过光电门2时物块B的速度大小为______。从遮光片通过光电门1到通过光电门2的过程中，物块A、B组成的系统重力势能的减少量为______，动能的增加量为______，若两者相等，则可验证物块A、B组成的系统机械能守恒。（均用题中给定物理量的符号表示） (2)实验测得系统重力势能的减少量始终比动能的增加量大，造成这一误差的原因可能是______（写出一条即可）。 【答案】(1) (M-m)gh (2)细线与滑轮间存在摩擦力 【详解】（1）[1] 遮光片通过光电门2时物块B的速度大小为 [2] 物块A、B组成的系统重力势能的减少量为 [3] 遮光片通过光电门1时物块B的速度大小为 动能的增加量为 （2）实验测得系统重力势能的减少量始终比动能的增加量大，造成这一误差的原因可能是细线与滑轮间存在摩擦力。 10．(24-25高一下·福建龙岩一级校·期中)某实验小组用如图所示的装置进行实验，既可以验证机械能守恒定律，也可以测量当地的重力加速度，在铁架台上固定一角度测量仪，用一不可伸长的轻质细线拴接一直径为d、质量为m的小球，细线悬点到小球顶端的距离为L，自然下垂时小球刚好位于光电门处，将小球拉离平衡位置至对应的偏离角度为，然后由静止释放小球，记录小球通过光电门时的挡光时间，多次改变偏离角度，重新做实验。不计空气阻力。已知重力加速度大小为。回答下列问题： (1)小球从静止摆动到最低点的过程中，重力势能的减小量为_______（用来表示），小球运动到最低点时的动能_______（用来表示）。 (2)通过实验数据，以为横轴，以为纵轴，画出一条_______（选填“直线”、“抛物线”或“双曲线”）就验证了机械能守恒定律。 【答案】(1) (2)直线 【详解】（1）[1]小球从静止摆动到最低点的过程中，重力势能的减小量为 [2]小球通过光电门的时间极短，则其平均速度近似等于小球运动到最低点时的速度大小，有 小球运动到最低点时的动能为 （2）根据机械能守恒可得 整理可得 则以为横轴，以为纵轴，画出的是一条直线。 地 城 考点02 平抛 11．(24-25高一下·福建福州联盟校·期中)小明同学用如图甲所示的实验装置研究物体做平抛运动的规律。 (1)为了准确地描绘出平抛运动的轨迹，下列要求合理的是__________（多选）。 A．斜槽轨道必须光滑 B．斜槽轨道末端必须水平 C．小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放 D．本实验必需的器材还有刻度尺和停表 (2)以抛出点O为原点，沿水平和竖直方向建立坐标系，小球运动轨迹如图乙所示，据图乙中的数据算出小球做平抛运动的初速度为__________m/s。（g取） (3)在另一次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长，通过实验记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度为__________m/s，运动到B点时的速度为__________m/s。（g取） 【答案】(1)BC (2)1.5 (3) 1.0/1 【详解】（1）A．斜槽轨道没必要光滑，只要到达底端时的速度相同即可，A错误； B．斜槽轨道末端必须水平，以保证小球做平抛运动，B正确； C．小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放，以保证到达底端时速度相等，C正确； D．本实验必需的器材还有刻度尺，不需要停表，D错误。 故选BC。 （2）分析图乙，O点为抛出点，取坐标点， 在竖直方向上 水平方向上 代入数据解得小球平抛初速度 （3）分析图丙 由图可知，小球由A到B和由B到C在水平方向位移相等，均为2L，则运动时间T相等，在竖直方向，由图示可知 由匀变速直线运动的推论 可得 初速度 根据匀变速直线运动中，一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可知，在B点竖直分速度 点速度 12．(24-25高一下·福建龙岩一级校·期中)如图甲所示是“研究平抛物体的运动”的实验装置图： (1)关于这个实验，以下说法正确的是________。 A．小球释放的初始位置越高越好 B．每次小球可以从不同高度由静止释放 C．实验前要用铅垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直 D．斜槽要尽量光滑 (2)某同学实验时得到如图乙所示物体的运动轨迹，A、B、C是运动轨迹上的三点，位置已标出，O点不是抛出点，x轴沿水平方向，y轴沿竖直方向，由图中所给的数据可求出小球做平抛运动的初速度是________m/s，小球从抛出运动到B点的时间为________s，抛出点的横坐标x=________m（m/s2）。 【答案】(1)C (2) 3.0 0.4 －0.6 【详解】（1）A．小球释放的初始位置并非越高越好，初始位置过高会导致平抛运动速度过快，可能难以准确记录轨迹点，实验要求初始位置适当即可，A错误； B．每次小球必须从同一高度由静止释放，以保证平抛初速度相同，否则会引入误差，B错误； C．实验前需用铅垂线检查坐标纸的竖线是否竖直，确保轴方向准确，C正确； D．斜槽无需特别光滑，只需保证末端水平即可，小球离开斜槽后的运动与斜槽是否光滑无关，D错误。 故选C。 （2）[1]平抛运动竖直方向上做自由落体，水平方向上做匀速直线运动，通过图乙可得 所以 竖直方向满足 解得 [2]通过平均速度，求点竖直方向上的速度 竖直方向做自由落体，从抛出点到点所用时间为，则有 解得 [3]从抛出点到点所用时间为 则从抛出点到点水平方向的位移为，则有 所以抛出点的横坐标 13．(22-23高一下·重庆凤鸣山中学·月考)在“研究小球做平抛运动的规律”的实验中： （1）如图甲所示的实验中，观察到两球同时落地，说明平抛运动在竖直方向做_________；如图乙所示的实验：将两个光滑斜轨道固定在同一竖直面内，滑道末端水平，把两个质量相等的小钢球，从斜面的相同高度由静止同时释放，观察到球1落到水平板上并击中球2，这说明平抛运动在水平方向做_________； （2）该同学用频闪照相机拍摄到如图所示的小球平抛运动的照片，照片中小方格的边长，小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则照相机每隔_________s曝光一次，小球平抛初速度为_________（当地重力加速度大小）。 【答案】 自由落体运动 匀速直线运动 0.05 1 【详解】（1）[1]用小锤打击弹性金属片，B球就水平飞出，同时A球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动； [2]因为观察到的现象是球1落到水平木板上击中球2，可知球1在水平方向上的运动规律与球2相同，即平抛运动在水平方向上做匀速直线运动； （2）[3]在竖直方向上，根据匀变速直线运动的规律可得 得 [4]由公式，可得小球初速度为 14．(24-25高一下·福建福宁古五校教学联合体·期中)某小组做“探究平抛运动规律”的实验： (1)探究一：用如图甲、乙两种装置研究平抛运动，以下说法正确的是 。 A．图甲用于探究平抛运动竖直方向的运动规律 B．图甲用于探究平抛运动水平方向的运动规律 C．图乙用于探究平抛运动竖直方向的运动规律 D．图乙用于探究平抛运动水平方向的运动规律 (2)探究二：用丙图所示的实验装置继续探究平抛运动规律，如下图丁所示为小球在斜槽轨道末端时的位置示意图，1、2、3、4点分别表示小球最高点、球心、最低点、右端点水平投影在竖直板上的位置，小球抛出点的位置应取__________点（选填数字1、2、3、4）。 (3)在探究二实验中，方格纸的竖直线与重锤线平行，方格纸的每个小方格边长L＝5cm。实验记录了小球在运动中的4个点迹，如图所示，则小球在C点时的速度大小为__________m/s，取重力加速度。 【答案】(1)AD (2)2 (3)2.5 【详解】（1）AB．图甲当两球同时下落时可观察到同时落地，可知两球在竖直方向的运动完全相同，则甲图用于探究平抛运动竖直方向的运动规律，选项A正确，B错误；     CD．图乙中两球同时抛出后会在水平轨道上相碰，说明两球在水平方向运动完全相同，则乙图用于探究平抛运动水平方向的运动规律，选项C错误，D正确。 故选AD。 （2）小球抛出点应该是小球的球心在竖直木板的投影位置，即该位置应取2； （3）对ACD三点水平位移相等，则时间相等，根据 解得T=0.1s 则 C点的竖直速度 可得C点的速度 15．(24-25高一下·福建泉州·期中)小李同学完成探究平抛运动的特点实验后，在方格纸上记录了小球做平抛运动的部分点迹，如图所示。已知方格纸每格的边长为L，重力加速度大小为g。分析可知，A点______（填“是”或“不是”）小球的抛出点，小球从B点运动到D点的时间为______，小球经过B点时的速度大小为______。（后两空均用g、L表示） 【答案】 不是 【详解】[1]由题图可知 则竖直方向有 解得 小球经过B点的竖直分速度大小为 则小球经过A点的竖直分速度大小为 则A点不是小球的抛出点； [2]小球从B点运动到D点的时间为 [3]小球的水平速度大小为 则小球经过B点时的速度大小为 地 城 考点03 圆周运动 16．(24-25高一下·福建莆田莆田二中、仙游一中·期中)图所示为向心力演示仪，某学生小组通过操作该仪器探究向心力大小的表达式。长槽的A、B处和短槽的C处到各自转轴中心距离之比为1:2:1，变速塔轮自上而下有三种组合方式，如图所示，左右每层半径之比由上至下分别为1:1、2:1和3:1。 (1)某次实验传动皮带位于第二层。则此时长、短槽转动的角速度之比为________。 (2)该学生小组要探究向心力大小与半径的关系，不仅要把传动皮带套在第________层（选填“一”“二”或“三”）变速塔轮上，且满足以下________选项。 A．将质量不同的两个小球分别放置在B、C挡板处 B．将质量相同的两个小球分别放置在B、C挡板处 C．将质量相同的两个小球分别放置在A、C挡板处 【答案】(1)1:2 (2) 一 B 【详解】（1）根据，线速度相同，角速度与半径成反比。角速度之比为1:2 （2）[1]根据 ，要探究向心力大小与半径的关系，必须保证两个小球的质量相同，角速度相同，转动半径不相同。 根据，线速度相同，塔轮半径相同，角速度才相同。所以把传动皮带套在第一层。 [2]A．两个小球的质量必须相同，A错误； BC．两个小球的转动半径必须不同，B正确，C错误。 故选B。 17．(24-25高一下·福建三明五县联盟·期中)“探究影响向心力大小因素”的实验装置如图甲所示。当转动手柄，变速塔轮带动长、短槽上的小球一起转动，小球受到的向心力大小F可从标尺上读出。 (1)在研究向心力大小F与质量m、转动角速度和转动半径r之间的关系时，主要用到了物理学中______。 A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 (2)某同学将相同的钢球分别放在长槽A处和短槽C处，如图甲所示，应将传动皮带套在半径______（选填“相同”或“不同”）的两个变速塔轮上，则此时探究的是向心力与______（选填“半径”或“角速度”的关系）。 (3)某次某同学处理向心力F随角速度的关系图像时，拟合图像如图乙所示，为了更直观地反映向心力F与角速度的关系，应尝试作______的图像。 A． B． C． 【答案】(1)C (2) 不同 角速度 (3)A 【详解】（1）在研究向心力大小F与质量m、转动角速度和转动半径r之间的关系时，主要用到了物理学中控制变量法。 故选C。 （2）[1][2]将相同的钢球分别放在长槽A处和短槽C处，则两个小球的质量和转动半径相同，应将传动皮带套在半径不同的两个变速塔轮上，则此时探究的是向心力与角速度的关系。 （3）由图乙可知，向心力F与角速度的关系是开口向上的抛物线，为了更直观地反映向心力F与角速度的关系，应尝试作的图像。 故选A。 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $