《高三下学期5月模拟物理试题汇编》专题12 力学实验（二）（原卷版）

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2021 年高考高三下学期 5 月模拟物理试题汇编

专题 12 力学实验（二）

1、（2021·北京市海淀区高三下学期 5 月期末）用如图 1所示的实验装置验证机械能守恒定律。重锤从高

处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带通过打点计时器，打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即

可验证机械能守恒定律。已知当地重力加速度为 g。

（1）除图 1中所示的装置之外，还必须使用的器材是______；

A．直流电源、天平（含砝码）

B．直流电源、刻度尺

C．交流电源、天平（含砝码）

D．交流电源、刻度尺

（2）下面列举了该实验的几个操作步骤：

A．按照图 1所示安装好实验器材并连接好电源

B．先打开夹子释放纸带，再接通电源开关打出一条纸带

C．测量纸带上某些点间的距离

D．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能

其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是______（选填步骤前的字母）；

（3）如图 2所示，根据打出的纸带，选取纸带上的连续的五个点 A

、

E，通过测量并计算出点

A距起始点 O的距离为 s0，点 AC 间的距离为 s1，点 CE 间的距离为 s2，若相邻两点的打点时间间隔为 T，

重锤质量为 m，根据这些条件计算重锤从释放到下落 OC 距离时的重力势能减少量 ΔEp=______，动能增加

量 ΔEk= _______；在实际计算中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤增加的动能，其原因主要是____

_______；

（4）某同学利用图 2中纸带，先分别测量出从 A点到 B、C、D、E、F、G点的距离 h（其中 F、G点为 E

点后连续打出的点，图中未画出），再计算打出 B、C、D、E、F各点时重锤下落的速度 v和v2，绘制

图像，如图 3所示，并求得图线的纵轴截距 b和斜率 k。

① 请说明如何根据图像验证重锤下落过程机械能是否守恒？_____________；

② 假设上述实验操作中不受一切阻力影响，此时绘制

的

图线的纵轴截距 b和斜率 k与b、k的关系最

可能的是______。

A．b>b，k>k B．b<b，k=k C．b<b，k<k D．b=b，k>k

（5）某同学认为要验证机械能守恒，必须选择第 1、2两点间距离约为 2mm 的纸带进行数据处理，你认为

他的观点是否正确，请说明理由______。

2、（2021·北京市海淀区高三下学期 5 月期末反馈）“用 DIS 研究机械能守恒定律”实验装置如图所示。

（1）为让标尺盘处于竖直平面内，标尺盘上的垂直线与自然下垂的摆线要______（选填“平行”或“垂

直”）。

（2）某同学以摆锤运动的最低点为零势能面，在离开最低点一定高度 h处静止释放摆锤，测量摆锤到达最

低点的瞬时速度，测得动能与重力势能的三组数据。由第 1组数据可估算出摆锤下落高度 h约为_____

_m。

挡光时间（s）最低点处动能（J）

释放点处重力势能

（J）

1 0.004698 0.0109 0.0110

2 0.004659 0.0111 0.0110

3 0.004619 0.0113 0.0110

摆锤宽度：0.0080m 重力加速度 g=9.8m/s2

（3）该同学根据上述三组数据中动能与重力势能近似相等，得出：摆锤在释放后，摆动整个过程近似满

足机械能守恒。这一推断证据______（选填“充分”或“不充分”），理由是______。

3、（2021·北京市房山区高三下学期 5 月二模）如图，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静

止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律。

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