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1. (2024高三上·桐乡市期末) 利用如图1装置做“验证机械能守恒定律”实验。
1. （1）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的____。
3. （2）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是。
  A．交流电源 B．刻度尺 C．天平（含砝码）
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1. (2024高三下·广州开学考) 为了验证小球在竖直平面内摆动过程的机械能是否守恒，利用如图 $\text{[math]}$ 装置，不可伸长的轻绳一端系住一小球，另一端连接力传感器，小球质量为 $\text{[math]}$ ，球心到悬挂点的距离为 $\text{[math]}$ ，小球释放的位置到最低点的高度差为 $\text{[math]}$ ，实验记录轻绳拉力大小随时间的变化如图，其中 $\text{[math]}$ 是实验中测得的最大拉力值，重力加速度为 $\text{[math]}$ ，请回答以下问题：
1. （1）小球第一次运动至最低点的过程，重力势能的减少量 $\text{[math]}$ ，动能的增加量 $\text{[math]}$ 。 $\text{[math]}$ 均用题中所给字母表示 $\text{[math]}$
3. （2）观察图中拉力峰值随时间变化规律，试分析造成这一结果的主要原因：。
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1. (2024高二下·平江开学考) 某学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示。在气垫导轨上相隔一定距离的两个位置安装光电传感器A、B，滑块P上固定一遮光条，光线被遮光条遮挡时，光电传感器会输出高电压，两光电传感器采集数据输入计算机。滑块在细线的牵引下向左加速运动，遮光条经过光电传感器A、B时，计算机上形成如图乙所示的电压U随时间t变化的图像。
1. （1）实验前，接通气源，将滑块（不挂钩码）置于气垫导轨上，轻推滑块，当图乙中的 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ （选填“大于”“等于”或“小于”）时，说明气垫导轨已调水平。
3. （2）用螺旋测微器测量遮光条的宽度d，测量结果如图丙所示，则mm。
5. （3）细线绕过气垫导轨左端的定滑轮，一端与滑块P相连，另一端与质量为m的钩码Q相连。将滑块P由图甲所示位置释放，通过计算机得到的图像如图乙所示， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、m、g和d已知，已测出滑块的质量为M，两光电门间的距离为L。若上述物理量间满足关系式mgL=，则表明在上述过程中，滑块和钩码组成的系统机械能守恒。
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1. (2024高三下·河北开学考) 如图甲所示的实验装置可以用来验证机械能守恒定律，劲度系数为k的弹簧上端固定在铁架台横梁上，下端连接一枚固定有挡光片的钢球。用手拖住钢球，使弹簧刚好处于原长，此时钢球处于O₁点；撤去手的作用力，钢球静止时处于O₂点。在钢球的下方放置光电门A和光电门B，调整它们的位置，使得钢球由静止释放后能够通过两个光电门。测得钢球和挡光片总质量为m，O₁、O₂两点间的距离为h₁ ，光电门A、B与O₁点之间的距离分别为h₂和h₃ ，已知重力加速度大小为g。
1. （1）用螺旋测微器测量光电门挡光片宽度d如图乙所示，则d=mm。
3. （2）实验过程中测得挡光片经过光电门A、B时的挡光时间分别为△t₁、△t₂ ，则钢球经过光电门A时的动能为（用所测量物理量的字母表示）；若△t₂>△t₁则表明钢球从A到B过程中，重力势能的减少量（选填“大于”“小于”或“等于”）弹簧弹性势能的增加量。
5. （3）钢球从光电门A运动到光电门B的过程中，由于弹簧弹力与伸长量成正比，可用平均力计算克服弹力所做的功，进而得到弹簧弹性势能的增加量△E_p=（用所测量物理量的字母表示），根据实验数据得出钢球机械能的减少量△E，比较△E_p和△E，若两者在误差范围内近似相等，则钢球和弹簧组成的系统机械能守恒。
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1. (2024高三下·长沙开学考) 了验证机械能守恒定律，物理实验小组设计了如下方案：
1. （1） A组同学利用自由落体运动验证机械能守恒定律，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。
  ①本实验中，不同学生在实验操作过程中出现如图所示的四种情况，其中操作正确的是。
  A.  B.  C.  D.
  ②进行正确操作后，打出的纸带如图乙所示，在选定的纸带上依次取计数点，相邻计数点间的时间间隔为T，则纸带的（选填“左”或“右”）端与重物相连。设重物质量为m，根据测得的x₁、x₂、x₃、x₄ ，可得在打点计时器打B点到D点的过程中，重物动能增加量的表达式为。
  
  ③换用两个质量分别为m₁、m₂的重物P、Q进行实验，多次实验记录下落高度h和相应的速度大小v，作出的v²-h图像如图丙所示。对比图像分析正确的是。
  
  A.阻力可能为零 B.阻力不可能为零 C. m₁可能等于m₂ D. m₁一定小于m₂
3. （2） B组同学按照图丁组装实验器材，调整定滑轮位置，使连接滑块与托盘的轻绳与气垫导轨平行，接通电源，由静止释放托盘与砝码，并测得遮光条宽度d，遮光条到光电门的距离l，遮光条通过光电门的时间 $\text{[math]}$ ，托盘与砝码质量m₃ ，滑块与遮光条质量m_4，已知重力加速度大小为g，若表达式成立，即可验证机械能守恒。
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1. (2024高二下·湘阴开学考) 如图甲所示，甲、乙两重锤用细线跨过轻质定滑轮连接，细线两端均竖直伸直，让重锤甲从高处由静止开始下落，与重锤乙连接的纸带上打下一系列点，对纸带上的点进行测量分析，即可验证机械能守恒定律。用天平测出甲、乙两重锤的质量分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，当地重力加速度大小为g。
1. （1）实验中使用的电火花计时器应选择接交流电源，其工作电压是____。
3. （2）根据正确的实验步骤操作，打出了一条纸带，如图乙所示，选取电火花计时器打下的第一个点O和三个连续相邻的点A、B、C进行分析（O、A两点间还有一些打点未画出），各点间的距离图乙中已标出，已知电火花计时器打点的周期为T，则电火花计时器打下B点时，甲、乙两重锤组成的系统的动能为（用题中涉及的物理量符号表示）。
5. （3）从电火花计时器打下O点到打下B点的过程中，甲、乙两重锤组成的系统的重力势能减少量为（用题中涉及的物理量符号表示）。在实验误差允许范围内，若甲、乙两重锤组成的系统的重力势能减少量与它们的动能增加量相等，则甲、乙两重锤组成的系统机械能守恒。
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1. (2024高三下·湖南模拟) 某实验小组采用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。实验装置安装好后，用手提住纸带上端，之后让纸带由静止开始下落。
1. （1）关于下列实验操作，不必要或不正确的是（）
3. （2）某次实验中所用重物的质量 $\text{[math]}$ 。某同学选取了一条纸带，如图乙所示，0是打下的第一个点，1、2、3、4是连续打的点，根据纸带上的测量数据，从打下点0至打下点3的过程中，重物重力势能的减少量为J，动能增加量为J。（打点计时器频率为50Hz，取 $\text{[math]}$ ，结果均保留3位有效数字）
5. （3）若由于打点计时器的两限位孔不在同一竖直线上，这样会导致计算的动能增加量（填“<”“=”或“>”）重力势能减少量；其原因是。
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1. (2024高三下·湖北月考) 为验证机械能守恒定律，某小组同学设计的实验装置如图所示，细线的一端拴一个金属小球，另一端连在天花板 $\text{[math]}$ 处的拉力传感器上 $\text{[math]}$ 先用水平作用力将小球从最低点 $\text{[math]}$ 处缓慢拉至 $\text{[math]}$ 点，然后由静止释放， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的竖直高度差为 $\text{[math]}$ ，记录小球通过 $\text{[math]}$ 处光电门的遮光时间为 $\text{[math]}$ ，金属小球的直径为 $\text{[math]}$ ，整个过程中细线都处于绷直状态，已知当地重力加速度为 $\text{[math]}$ 。
1. （1）小球从 $\text{[math]}$ 移至 $\text{[math]}$ 点过程中，拉力传感器的示数可能____。
3. （2）小球通过最低点的速度大小为 $\text{[math]}$
5. （3）小球从静止释放到最低点的过程中，满足机械能守恒的关系式为。
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1. (2024高三下·襄阳开学考) 在学习完毕传统的“验证机械能守恒定律”的实验后，同学们采用传感器等设备重新设计了一套新的实验装置。实验中，将完全相同的挡光片依次固定在圆弧轨道上，摆锤上内置了光电传感器，可测出摆锤经过挡光片时间，测出部分数据如表，表中高度h为0的位置为重力势能的零势能点：
高度h/m
0.10
0.08
0.06
0.04
0.02
0
势能E_p/J
0.0295
0.0236
0.0177
0.0118
0.0059
0.0000
动能E_k/J
0.0217
A
0.0328
0.0395
0.0444
0.0501
机械能E/J
0.0512
0.0504
0.0505
0.0503
0.0503
0.0501
1. （1）若挡光片的宽度极小且为d，挡光时间为 $\text{[math]}$ ，则摆锤经过挡光片时的速度大小为（用题目给的符号表示）。
3. （2）表中A处数据应为J（写具体数值）。
5. （3）另一小组记录了每个挡光板所在的高度h及其相应的挡光时间 $\text{[math]}$ 后，绘制了四幅图像。其中可以说明机械能守恒的图像最合适的是____。
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1. (2024高三下·南山开学考) 某兴趣小组利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。进行了如下操作：

①用刻度尺测出直尺的总长度 $\text{[math]}$ ；

②让直尺下端刚好处于光电门处（恰好未挡光）并由静止释放，直尺运动过程中尺身始终处于竖直方向且直尺通过光电门的过程中下端未触地；

③记录直尺通过光电门的时间t。
1. （1）若可供选用的直尺是长度相同的一把钢尺和一把塑料尺，为减小实验误差应选择（填“钢尺”或“塑料尺”）完成该实验；
3. （2）直尺上端经过光电门瞬间的速度大小为（用L、t表示）；
5. （3）若直尺通过光电门的过程机械能守恒，则当地的重力加速度大小 $\text{[math]}$ =（用L、t表示）；
7. （4）通过处理数据发现，直尺动能的增加量大于直尺重力势能的减少量，造成这种结果的原因可能是___________（填正确答案标号）。
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