课时分层检测(三十二) 实验七_验证机械能守恒定律-（Word试题版）【创新大课堂】2027年高三物理一轮总复习

课时分层检测（三十二）  实验七：验证机械能守恒定律

（2026・北京延庆一模）

1. 某实验小组用如图所示的装置验证机械能守恒定律。

（1）在实验操作过程中，下列做法正确的是____

A. 实验中打点计时器可以使用直流电源

B. 实验时应先接通打点计时器的电源再释放纸带

C. 实验时纸带与打点计时器两个限位孔应在同一竖直线上

D. 打点计时器、天平和刻度尺都是本实验必须使用测量仪器

（2）如图所示为某次实验打出的纸带，取纸带上连续的五个点A、B、C、D、E，通过测量并计算出点A距起始点O的距离为S0，AC间的距离为S1，CE间的距离为S2，若相邻两点的时间间隔为T，重锤质量为m，重力加速度为g。根据这些条件计算从O点到C点的过程中重锤重力势能的减少量∆EP＝____，动能的增加量∆Ek＝_____。

（3）利用该装置还可以测量当地的重力加速度，某同学的做法是以各点到起始点的距离h为横坐标，以各点速度的平方v2为纵坐标，建立直角坐标系，用实验测得的数据绘制出v2-h图像，如图所示。请画出v2-h图线并求得当地重力加速度g=______m/s2。（结果保留三位有效数字）

（4）小刚利用气垫导轨和光电门等器材验证机械能守恒定律，图是实验装置的示意图。实验时开启气泵，先将气垫导轨调至水平，然后滑块通过细线与托盘和砝码相连。将滑块从图示位置由静止释放，读出挡光条通过光电门的挡光时间为t。已知刚释放时挡光条到光电门的距离为l，挡光条的宽度为d，且l，托盘和砝码的总质量为m，滑块和挡光条的总质量为M，当地的重力加速度为g。在滑块从静止释放到运动到光电门的过程中，系统重力势能的减少量∆EP＝mgl；系统动能的增加量∆Ek＝___________。在误差允许的范围内，如果∆EP＝∆Ek，则可验证系统的机械能守恒。

（2026・内蒙古包头高三期末）

2. 某同学把带铁夹的铁架台、电火花计时器、纸带、质量为的重物甲和质量为的重物乙等器材组装成如图所示的实验装置，以此研究系统机械能守恒定律。此外还准备了天平（砝码）、毫米刻度尺、导线等。

（1）他进行了下面几个操作步骤：

A.按照图示的装置安装器件；

B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上；

C.用天平测出重物甲和重物乙的质量；

D.先接通电源，后释放纸带，打出一条纸带；

E.测量纸带上某些点间的距离；

F.根据测量结果计算得出重物甲下落过程中减少的重力势能等于重物甲增加的动能。

其中错误的步骤是_________。（填步骤前字母）

（2）实验中得到一条比较理想的纸带，先记下第一个点O的位置。然后选取A、B、C、D四个相邻的计数点，相邻计数点间还有四个点未画出。分别测量出A、B、C、D到O点的距离分别为、、、。已知打点计时器使用交流电的频率为。重物甲下落到B点时的速度_______m/s。（计算结果保留2位有效数字）

（3）若当地的重力加速度为g，系统从O运动到C的过程中，在误差允许的范围内只要满足关系式_______，则表明系统机械能守恒。（用给出物理量的符号表示）

（九省联考・河南・22）

3. 某同学用如图（a）所示的装置验证机械能守恒定律。用细线把钢制的圆柱挂在架子上，架子下部固定一个小电动机，电动机轴上装一支软笔。电动机转动时，软笔尖每转一