一同学在学习了机械能守恒定律后，认为小球沿竖直光滑曲面自由下滑的过程机械能是守恒的，于是设计了如图所示的实验装置加以验证。图中曲面固定，底端B处切线水平且与桌的 - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

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一同学在学习了机械能守恒定律后，认为小球沿竖直光滑曲面自由下滑的过程机械能是守恒的，于是设计了如图所示的实验装置加以验证。图中曲面固定，底端B处切线水平且与桌的右边缘相齐，他的实验步骤如下：

a．在木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将木板竖直立于靠近桌子右边缘处，使小球从曲面上某点A由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O；
b．将木板向右平移适当的距离固定，再使小球由A点静止释放，撞到木板上得到痕迹P；
c．测出OP的距离y，竖直木板向右移动的距离L，查出当地重力加速度g。
(1)要验证小球由A到B过程中机械能守恒，还需测量的物理量及符号是_______；
(2)用上述测量量验证机械能守恒的表达式应该是____；
(3)从实验结果来看，小球沿曲面下滑的过程机械能是减少的，原因是_______。

答案

(1)AB间高度h
(2)

(3)下滑过程中小球克服摩擦力做功

核心考点

试题【一同学在学习了机械能守恒定律后，认为小球沿竖直光滑曲面自由下滑的过程机械能是守恒的，于是设计了如图所示的实验装置加以验证。图中曲面固定，底端B处切线水平且与桌的】；主要考察你对机械能守恒定律等知识点的理解。[详细]

举一反三

某实验小组用图甲所示装置探究“重锤动能变化与重力对它做功的关系”，实验中，让拖着纸带的重锤从高处由静止自由落下，打点计时器在纸带上打出一系列的点，通过对打下的点进行测量和研究，即可达到实验目的。

(1)图乙是实验中打下的一条纸带，O点是重物开始下落时打下的起点，该小组在纸带上选取A，B，C，D，E，F，G七个计数点，每两个计数点间还有一个计时点（图中未画出），各计数点与起点O的距离如图乙所示。已知打点计时器工作频率为50 Hz，分别计算B，C，D，E，F五个计数点与O点的速度平方差△v²（△v²=v²-v₀²）。请将D点的计算结果填入下表：（保留3位有效数字）

(2)以△v²为纵轴，以各计数点到O点的距离h为横轴，在坐标系中作出△v²-h图象。

(3)若不考虑误差，认为动能的变化量等于重力做的功，利用作出的图线的斜率，可求得当地的重力加速度g"=___。（保留3位有效数字）
(4)重锤下落过程中一定受到阻力的作用，若已知当地的重力加速度为g，用这一装置测量重锤下落过程中受到的阻力F的大小，还需测量的物理量是____。（用文字和符号表示）
(5)用测得量和已知量表示F大小的表达式为：F=____。（用符号表示）

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用落体验证机械能守恒定律的实验。
(1)为进行该实验，备有下列器材可供选择，铁架台、打点计时器、复写纸片、纸带、低压直流电源、天平、秒表、导线、开关。其中不必要的器材是____，缺少的器材是____。
(2)若实验中所用重物的质量m=1 kg，打点时间间隔为0.02 s，打出的纸带如图甲所示，O为重物由静止开始运动时打点计时器所打的第一个点，A，B，C，D为相邻的几点，测的OA=0.78 cm，OB=1.79 cm，OC=3.14 cm，OD=4.90 cm，查出当地的重力加速度g=9.80 m/s²，则重物在B点时的动能E_AB=___J。从开始下落到B点的过程中，重物的重力势能减少量是___J，由此得出的结论是____。
(3)根据纸带算出相关各点的速度v量出下落的距离h，以

为纵轴，以h为横轴画出的图线应是乙图的____，就证明机械能是守恒的，图象的斜率代表的物理量是____。

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登上月球的宇航员利用频闪仪（频率为每秒20 次）给自由落体的小球所拍的闪光照片如图所示（图上所标数据为小球到达各位置时总的下落高度），则
(1)月球表面重力加速度为___m/s²（保留两位有效数字）。
(2)月球表面没有空气，因此做能量守恒实验具有更好的条件。假设月球表面重力加速度为上述计算值，小球的质量为m，则小球从O点由静止开始下落到E处增加的动能的表达式为___（距离用OA，AB，BC......等字母表示，频闪时间间隔为T），从O点开始下落到E点的过程中减少的势能表达式为___（月球表面重力加速度用g_月表示），由照片上的数据可以计算并判断出小球下落过程中机械能___（填“守恒”或“不守恒”）。

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在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器接在电压为U，频率为f的交流电源上，在实验中打下一条理想纸带，如图所示，选取纸带上打出的连续5个点A，B，C，D，E，测出A点距起始点O的距离为x₀，点A，C间的距离为x₁，点C，E间的距离为x₂，已知重锤的质量为m，当地的重力加速度为g，则

(1)从起始点O到打下C点的过程中，重锤重力势能的减少量△Ep=____，重锤动能的增加量△Ek=___。
(2)根据题中提供的条件，还可求出重锤实际下落的加速度a=_____。

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验证机械能守恒定律的实验装置如图甲所示。某同学利用纸带进行研究：从点迹较密处选一个清晰点作为起始点0，然后依次取测量点1，2，3，4，5，再测量出各测量点到0点的距离h₁，h₂，h₃，h₄，h₅，如图乙所示。

已知实验时计时器所用交变电流的频率为f，他利用正确的方法依次算出了各点的速度v_i（i=1，2，3，4，5）。
（1）该同学计算点4的速度的表达式是___；
（2）他依次算出了v_i²的大小；然后以v_i²为纵轴，h_i（i=1，2，3，4，5）为横轴建立坐标系，依次标出（hⁱ，v_i²），用平滑的曲线拟合这些点得到的图象如图丙所示，以下验证重物下落过程中机械能是否守恒的方法，可行的是

[ ]
A．任取图线上的一点（h_i，v_i²），验证等式

是否成立
B．在图线上任取两个点m、n，验证等式

是否成立
C．计算图线的斜率，看斜率k是否等于重力加速度g
D．计算图线的斜率，看斜率k是否等于重力加速度g的2倍

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