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实验题 适中0.65 引用29 组卷9575
某同学设计了一个用拉力传感器验证机械能守恒定律的实验。一根轻绳一端连接固定的拉力传感器，另一端连接小钢球，如图甲所示。拉起小钢球至某一位置由静止释放，使小钢球在竖直平面内摆动，记录钢球摆动过程中拉力传感器示数的最大值和最小值。改变小钢球的初始释放位置，重复上述过程。根据测量数据在直角坐标系中绘制的图像是一条直线，如图乙所示。
（1）若小钢球摆动过程中机械能守恒。则图乙中直线斜率的理论值为_______。
（2）由图乙得:直线的斜率为______，小钢球的重力为_______N。（结果均保留2位有效数字）
（3）该实验系统误差的主要来源是______（单选，填正确答案标号）。
A．小钢球摆动角度偏大
B．小钢球初始释放位置不同
C．小钢球摆动过程中有空气阻力

2022·湖北·高考真题
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知识点：验证机械能守恒定律的实验目的、原理与器材验证机械能守恒定律的实验步骤与数据处理验证机械能守恒定律的注意事项和误差分析 答案解析 【答案】很抱歉，登录后才可免费查看答案和解析！
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某同学设计了一个用拉力传感器验证机械能守恒定律的实验。一根轻绳一端连接固定的拉力传感器，另一端连接小钢球，如下图所示。小钢球在最低点时给它一足够大的初速度使其能在竖直面内做完整圆周运动，记录钢球摆动过程中拉力传感器示数的最大值FTmax和最小值FTmin。改变小钢球的初速度，重复上述过程。根据测量数据在直角坐标系中绘制的图像是一条直线，已知直线的斜率为k，截距为b，重力加速度为g。

（1）若小钢球运动过程中机械能守恒，则直线斜率理论值为______，小球质量为______。（用b，g来表示）
（2）该实验系统误差的主要来源是______（填正确答案标号）。
A. 小钢球质量很大       B. 小钢球初速度不同       C. 小钢球摆动过程中有空气阻力
小明设计了一个用拉力传感器验证机械能守恒定律的实验，如图所示。

（1）现有以下材质的小球：①乒乓球；②橡胶球；③钢球，实验中应选用____________。
（2）固定好拉力传感器后，下列实验操作步骤，正确顺序是____________。
①改变小球的初始释放位置，重复上述过程
②记录小球摆动过程中拉力传感器示数的最大值和最小值
③将一根轻绳穿过小圆环，一端连接传感器，另一端连接小球
④拉起小球至某一位置由静止释放，使小球在竖直平面内摆动
⑤在传感器正下方固定一个小圆环，圆环平面水平
（3）实验测得的数据见下表。
0.0470.0800.1100.1700.200
1.6601.5801.5221.4091.350
（3）请根据表中的数据，在方格纸上作出图像。(      )

（4）由图像得图线的斜率为_________（结果保留两位有效数字）。若小球摆动过程中机械能守恒，图线斜率的理论值为____________。
（5）该实验系统误差的主要来源是___________。
A．小球摆动角度偏大       B.小球初始释放位置不同       C.小球摆动过程中有空气阻力
某同学设计了一个用拉力传感器进行“测量重力加速度”并“验证机械能守恒定律”两个实验。一根轻绳一端连接固定的拉力传感器，另一端连接小钢球，如图①所示。

（1）用游标卡尺测出小铁球直径结果如图②所示。则其直径D=___________mm；
（2）让小铁球以较小的角度在竖直平面内摆动，从计算机中得到拉力大小随时间变化的关系图像如图③，则小球摆动的周期为T=___________s；
（3）该同学还测得该单摆的摆线长用L表示，则重力加速度的表达式为g=___________（用物理量T、L、D表示）。
（4）将摆球多次拉离竖直方向一定角度后由静止释放，测得拉力的最小值F1与最大值F2并得到F2-F1图线，如图④，如果小球在摆动的过程中机械能守恒，则该图线斜率的绝对值等于___________；
（5）若实际测得F2-F1图线的斜率与理论值总是存在一定偏差，可能是以下哪种原因___________
A．测量单摆摆长时漏加小球半径
B．小钢球初始释放位置不同
C．小钢球摆动角度偏大
D．小钢球摆动过程中存在空气阻力

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