【題目】某同學(xué)用如圖所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.一根細(xì)線系住鋼球，懸掛在鐵架臺上，鋼球靜止于A點(diǎn)，光電門固定在A的正下方，在鋼球底部豎直地粘住一片寬度為d的遮光條.將鋼球拉至不同位置由靜止釋放，遮光條經(jīng)過光電門的擋光時間t可由計時器測出，取v＝作為鋼球經(jīng)過A點(diǎn)時的速度.記錄鋼球每次下落的高度h和計時器示數(shù)t，計算并比較鋼球在釋放點(diǎn)和A點(diǎn)之間的勢能變化大小ΔEp與動能變化大小ΔEk，就能驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒.

(1)用ΔEp＝mgh計算鋼球重力勢能變化的大小，式中鋼球下落高度h應(yīng)測量釋放時的鋼球球心到________之間的豎直距離.

A.鋼球在A點(diǎn)時的頂端

B.鋼球在A點(diǎn)時的球心

C.鋼球在A點(diǎn)時的底端

(2)用ΔEk＝mv2計算鋼球動能變化的大小，用刻度尺測量遮光條寬度，示數(shù)如圖所示，其讀數(shù)為________cm.某次測量中，計時器的示數(shù)為0.0100s，則鋼球的速度為v＝________m/s.

(3)下表為該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

ΔEp(×10－2J)

4.892

9.786

14.69

19.59

29.38

ΔEk(×10－2J)

5.04

10.1

15.1

20.0

29.8

他發(fā)現(xiàn)表中的ΔEp與ΔEk之間存在差異，認(rèn)為這是由于空氣阻力造成的.你是否同意他的觀點(diǎn)？請說明理由.

(4)請你提出一條減小上述差異的改進(jìn)建議.

【答案】(1)B (2)1.50 1.50 (3)不同意 理由見 (4)見解析

【解析】(1)鋼球下落高度h，應(yīng)測量釋放時鋼球球心到鋼球在A點(diǎn)時的球心之間的豎直距離，故選B.

(2)遮光條的寬度d＝1.50cm，鋼球的速度v＝＝1.50m/s

(3)不同意，因?yàn)榭諝庾枇斐搔k小于ΔEp，但表中ΔEk大于ΔEp.

(4)分別測出光電門和球心到懸點(diǎn)的長度L和l，計算ΔEk時，將v折算成鋼球的速度v′＝v.

練習(xí)冊系列答案
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【題目】如圖所示，一個長為L，質(zhì)量為M的長方形木板，靜止在光滑水平面上，一個質(zhì)量為m的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），以水平初速度，從木板的左端滑向另一端，設(shè)物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為，當(dāng)物塊與木板達(dá)到相對靜止時，物塊仍在長木板上，物塊相對木板的位移為d，木板相對地面的位移為s。則在此過程中（ ）

A. 摩擦力對物塊做功為 B. 摩擦力對木板做功為

C. 木板動能的增量為 D. 系統(tǒng)由于摩擦而產(chǎn)生的熱量為

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【題目】通過《探究物體的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》的實(shí)驗(yàn)，我們得到的結(jié)論是：質(zhì)量一定時物體的加速度與它所受的外力成_____ ；外力一定時加速度與物體的質(zhì)量成______ 。此實(shí)驗(yàn)中采用的物理研究問題的方法是：_________ 。

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A.氧氣的內(nèi)能較大 B.氫氣的內(nèi)能較大

C.兩者內(nèi)能相等 D.氫氣分子的平均動能較大

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A. 伽利略通過研究第谷的觀測資料，最終發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動第三定律

B. 海王星是根據(jù)萬有引力定律的相關(guān)計算結(jié)果，預(yù)言并最終被發(fā)現(xiàn)的

C. 牛頓通過試驗(yàn)準(zhǔn)確地測出了萬有引力常量G

D. 牛頓運(yùn)動定律不適用于在太空繞地球飛行的宇宙飛船

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【題目】圖中K、L、M為靜電場中的3個相距很近的等勢面（K、M之間無電荷）。一帶電粒子射入此靜電場中后，依abcde軌跡運(yùn)動。已知電勢фK ＜фL ＜фM，ULK = UML，且粒子在ab段做減速運(yùn)動。下列說法中正確的是（不計重力）（ ）

A. 粒子帶正電

B. 粒子在a點(diǎn)的加速度小于在c點(diǎn)的加速度

C. 粒子在a點(diǎn)的動能大于在e點(diǎn)的動能

D. 粒子在c點(diǎn)的電勢能大于在d點(diǎn)的電勢能

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【題目】在原子核物理中，研究核子與核子關(guān)聯(lián)的最有效途徑是“雙電荷交換反應(yīng)”．這類反應(yīng)的前半部分過程和下述力學(xué)模型類似．兩個小球A和B用輕質(zhì)彈簧相連，在光滑的水平直軌道上處于靜止?fàn)顟B(tài)．在它們左邊有一垂直于軌道的固定擋板P，右邊有一小球C沿軌道以速度v０射向B球，如圖所示．C與B發(fā)生碰撞并立即結(jié)成一個整體D．在它們繼續(xù)向左運(yùn)動的過程中，當(dāng)彈簧長度變到最短時，長度突然被鎖定，不再改變．然后，A球與擋板P發(fā)生碰撞，碰后A、D都靜止不動，A與P接觸而不粘連．過一段時間，突然解除鎖定（鎖定及解除鎖定均無機(jī)械能損失）．已知A球的質(zhì)量為3ｍ、B、C球的質(zhì)量均為ｍ.求：

（1）彈簧長度剛被鎖定后A球的速度vA；

（2）在A球離開擋板P之后的運(yùn)動過程中，A球速度的最大值vAmax；

（3）在A球離開擋板P之后的運(yùn)動過程中，D球速度最小時彈簧的彈性勢能。

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【題目】某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲驗(yàn)證“動能定理”，他們在實(shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖1所示的裝置：水平軌道上安裝兩個光電門，小車上固定有力傳感器和擋光板，細(xì)線一端與力傳感器連接，另一端跨過定滑輪掛上砝碼盤．實(shí)驗(yàn)時，保持軌道和細(xì)線水平，通過調(diào)整砝碼盤里砝碼的質(zhì)量讓小車做勻速運(yùn)動實(shí)現(xiàn)平衡摩擦力．

(1)該實(shí)驗(yàn)是否需要滿足砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量？(回答“是”或“否”)

(2)實(shí)驗(yàn)需要用游標(biāo)卡尺測量擋光板的寬度l，如圖2所示，則l＝________mm；

(3)實(shí)驗(yàn)獲得以下測量數(shù)據(jù)：小車(含傳感器和擋光板)的總質(zhì)量M，平衡摩擦力時砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量m0，擋光板的寬度l，光電門1和光電門2的中心距離x，某次實(shí)驗(yàn)過程：力傳感器的讀數(shù)F，小車通過光電門1和光電門2的擋光時間分別為t1、t2.小車通過光電門2后砝碼盤才落地，重力加速度為g.該實(shí)驗(yàn)對小車需驗(yàn)證的表達(dá)式是_________________ (用實(shí)驗(yàn)中測出的物理量表示)．

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A. 保持S不變,增大d,則θ變大

B. 保持S不變,增大d,則θ變小

C. 保持d不變,減小S,則θ變小

D. 保持d不變,減小S,則θ不變

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