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高一物理期末实验题专项训练

1．验证机械能守恒定律的实验装置如图1所示．现有的器材：带铁夹的铁架台、纸带、打点计时器、交流电源、带夹子的重物．回答下列问题：

（1）为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有

_________ ．（填入选项前的字母）

A．秒表

B．天平 C．毫米刻度尺

（2）部分实验步骤如下：

A．接通电源，待打点计时器工作稳定后放开纸带

B．手提纸带的上端，让重物静止在打点计时器附近

C．关闭电源，取出纸带

D．把打点计时器固定在铁夹上，让纸带穿过限位孔

上述实验步骤的正确顺序是；

_________ （填入选项前的字母）

（3）实验中，夹子与重物的质量m=250g，打点计时器在纸带上打出一系列点．如图2所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O为第一个点，A、B、C为三个连续点，已知打点计时器每隔0.02s打一个点，当地的重力加速度2g=9.80m/s．选取图中O点和B点来验证机械能守恒定律，则重物重力势能减少量△EP= _________ J，动能增量△EK= _________ J．（以上均要求保留2位有效数字）

（4）本实验产生误差的原因

_________ ．

1答案：（1） C （2）DBAC （3）0.49J 0.48J （4）克服阻力做功

2．在验证机械能守恒定律的实验中，某同学利用图甲中器材进行实验，正确地完成实验操作后，得到一条点迹清晰的纸带，如图乙所示．在实验数据处理中，某同学取A、B两点来验证实验．已2知打点计时器每隔0.02 s打一个点，g取9.8 m/s，图中测量结果记录在下面的表格中．

项目

x1/cm A点瞬时速度/(m·s) x2/cm B点瞬时速度/(m·s) A、B两点间距离/cm 数据

2.40

12.00

45.00 -1-1(1)观察纸带，可知连接重物的夹子夹在纸带的 端(选填“左”或“右”)；

(2)通过计算可得vA= m/s，vB= m/s(结果均保留两位有效数字)：

(3)若重物和夹子的总质量为0.5 kg，那么从A到B的运动过程中，重力势能的减少量为 J，动能的增加量为 J(结果均保留二位小数)；

．．．．(4)由(3)中计算出的结果你可以得到的结论是 ．

2答案：（1）

左

（2）0.60m/s 3.0m/s （3）2.21J 2.16J （4）在实验误差允许范围内，机械能守恒。

3．某同学利用如图的装置完成“探究恒力做功与动能变化的关系”的实验。[来源:Z§xx§k.Com]

单位：

O A C cm B

21.60

0 28.610 36.70

（1）下列说法正确的是______。

A．平衡摩擦力时不能将托盘通过细线挂在小车上

B．为减小误差，应使托盘及砝码的总质量远大于小车质量

C．实验时，应先释放小车再接通电源

D．实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放

（2）如图是实验中获得的一条纸带，O为小车运动起始时刻所打的点，间隔一些点后选取A、B、C三个计数点，相邻计数点间的时间间隔为0.1s。已知小车的质量M=200g，托盘及砝码的总质量m=21g。则从打下O点到打下B点这段时间内细线的拉力对小车所做的功______J（细线对小车的拉力约等于托盘及砝码的总重），在这个过程中小车动能增2加量为______J。(g取9.8m/s，保留两位有效数字) （3）该同学经多次正确试验，结果显示W总是略 （大于、小于或等于）∆Ek,其原因是______ 。 3答案：（1） AD （2）0.059J 0.057J （3）小车受到的拉力小于钩码的重力

4．某实验小组的同学采用如图(甲)所示的装置(实验中,小车碰到制动装置时,钩码尚未到达地面)用打点计时器得到一条纸带后,通过分析小车位移与速度变化的关系来研究合力对小车所做的功与速度变化的关系.图(乙)是实验中得到的一条纸带,点O为纸带上的起始点,A,B,C是纸带上的三个连续的计数点,相邻两个计数点间均有4个点未画出,用刻度尺测得A,B,C到O的距离如图(乙)所示.已知所用交变电源的频率为50 Hz,则:

(1)打B点时,小车的瞬时速度vB=

m/s.(结果保留两位有效数字)

(2)实验中,该小组的同学画出小车位移l与速度v的关系图像如图(丙)所示.根据该图线形状,某同学对W与v的关系作出的猜想,肯定不正确的是

(填写选项字母代号)

2 3A.W∝v

B.W∝v C.W∝1/v D.W∝v

(3)本实验中,若钩码下落高度为h1时合力对小车所做的功为W0,则当钩码下落h2时,合力对小车所做的功为

.(用h1,h2,W0表示)

4答案:(1)0.80 (2)BC (3)

W0

5．某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上,将细绳一端拴在小车上,另一端绕过定滑轮,挂上适当的钩码,使小车在钩码的牵引下运动,以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系.此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块等.组装的实验装置如图(甲)所示. (1)若要完成该实验,必需的实验器材还有

.

(2)实验开始时,他先调节木板上定滑轮的高度,使牵引小车的细绳与木板平行.他这样做的目的是下列的哪个

(填字母代号).

A.避免小车在运动过程中发生抖动

B.可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰

C.可以保证小车最终能够实现匀速直线运动

D.可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力

(3)图(乙)是实验中获得的一条纸带的一部分,选取O,A,B,C计数点,已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz,则打B点时小车的瞬时速度大小为

m/s(保留三位有效数字).

(4)他将钩码重力做的功当作细绳拉力做的功,经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些.这一情况可能是下列哪些原因造成的

(填字母代号).

A.在接通电源的同时释放了小车

B.小车释放时离打点计时器太近

C.阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉

D.钩码做匀加速运动,钩码重力大于细绳拉力

1答案：（1）刻度尺、天平(包括砝码)

（2）D （3） 0.653 （4）CD

6．如图1所示,用质量为m的重物通过滑轮牵引小车,使它在长木板上运动,打点计时器在纸带上记录小车的运动情况.利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验. (1)打点计时器使用的电源是

(选填选项前的字母).

A.直流电源

B.交流电源

(2)实验中,需要平衡摩擦力和其他阻力.正确操作方法是

(选填选项前的字母).

A.把长木板右端垫高

B.改变小车的质量

在不挂重物且

(选填选项前的字母)的情况下,轻推一下小车,若小车拖着纸带做匀速运动,表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响.

A.计时器不打点

B.计时器打点

(3)接通电源,释放小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,将打下的第一个点标为O.在纸带上依次取A,B,C……若干个计数点,已知相邻计数点间的时间间隔为T.测得A,B,C……各点到O点的距离为x1,x2,x3……,如图2所示. 实验中,重物质量远小于小车质量,可认为小车所受的拉力大小为mg,从打O点到打B点的过程中,拉力对小车做的功W=

,打B点时小车的速度v=

.

(4)以v为纵坐标,W为横坐标,利用实验数据做出如图3所示的vW图像.由此图像可得22v随W变化的表达式为

.根据功与能的关系,动能的表达式中可能包含v这个因子;分析实验结果的单位关系,与图线斜率有关的物理量应是

.

22

(5)假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响,若重物质量不满足远小于小车质量的2条件,则从理论上分析,图4中正确反映vW关系的是

.

(1)B (2)A B (3)mgx2

(4)v=4.7W 质量 (5)A 2

7．小明同学利用如图所示的装置来验证机械能守恒定律，A为装有挡光片的钩码，总质量为M，挡光片的挡光宽度为b，轻绳一端与A相连，另一端跨过光滑轻质定滑轮与质量为m（m

（1）在A从静止开始下落h的过程中，验证A、B组成的系统机械能守恒的表达式为________________________；绳子拉力对重物B做的功为______________________。（用题目所给物理量的符号表示）

（2）由于光电门所测的平均速度与物体A下落h时的瞬时速度间存在一个差值Δv，因而系统减少的重力势能____________系统增加的动能（选填“大于“或“小于”）。

（3）为减小上述Δv对结果的影响，小明同学想到了以下一些做法，其中可行的是______。

A．减小挡光片上端到光电门的距离h

B．增大挡光片的挡光宽度b C．适当减小挡光片的挡光宽度b