【題目】利用計(jì)算機(jī)和力傳感器可以比較精確地測(cè)量作用在掛鉤上的力，并能得到掛鉤所受的拉力隨時(shí)間變化的關(guān)系圖象，實(shí)驗(yàn)過程中掛鉤位置可認(rèn)為不變。某同學(xué)利用力傳感器和單擺小球來驗(yàn)證機(jī)械能守恒，實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①如圖甲所示，固定力傳感器M

②取一根不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)線，一端連接一小鐵球，另一端穿過固定的光滑小圓環(huán)O（小圓環(huán)重力不計(jì)）并固定在傳感器M的掛鉤上（小圓環(huán)剛好夠一根細(xì)線通過）；

③讓小鐵球自由懸掛并處于靜止?fàn)顟B(tài)，從計(jì)算機(jī)中得到拉力隨時(shí)間變化的關(guān)系圖象如圖乙所示；

④讓小鐵球以較小的角度在豎直平面內(nèi)的A、B之間擺動(dòng)，從計(jì)算機(jī)中得到拉力隨時(shí)間變化的關(guān)系圖象如圖丙所示。請(qǐng)回答以下問題

（1）小鐵球的重力為______

（2）為了驗(yàn)證小鐵球在最高點(diǎn)A和最低點(diǎn)處的機(jī)械能是否相等（忽略空氣阻力），現(xiàn)已測(cè)得圖乙和圖丙中的F0、F1、F2的大小，只需驗(yàn)證______等式是否成立即可用F0、F1、F2來表示）

【答案】F0 3F0=2F1+F2

【解析】

第一空.由于重力加速度未知，則有小鐵球靜止時(shí)，繩子的拉力F0，可知小球的重力為：
G=mg=F0；

第二空.小球在最低點(diǎn)，由牛頓第二定律，則有：F2-F0=m
小球在最低點(diǎn)的動(dòng)能為：
從A到最低點(diǎn)，物體的重力勢(shì)能減少量等于重力做的功即：WG=F0l（1-cosθ）
另有對(duì)A點(diǎn)受力分析得：F0cosθ=F1，
從A到最低點(diǎn)的過程中，重力勢(shì)能減少量等于動(dòng)能增加量，即為：
聯(lián)立化簡(jiǎn)得：3F0=2F1+F2

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】根據(jù)熱學(xué)知識(shí)可以判斷，下列說法正確的是______

A.物體的溫度變化時(shí)，其分子平均動(dòng)能一定隨之改變

B.載重汽車卸去貨物的過程中，外界對(duì)汽車輪胎內(nèi)的氣體做正功

C.當(dāng)水面上方的水蒸氣達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)，水中不會(huì)有水分子飛出水面

D.在壓強(qiáng)不變時(shí)，分子每秒對(duì)器壁單位面積平均碰撞次數(shù)隨著溫度降低而增加

E.氣體的摩爾質(zhì)量為M，分子質(zhì)量為m，若1摩爾該氣體的體積為V，則該氣體單位體積內(nèi)的分子數(shù)為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】電動(dòng)自行車是目前一種較為時(shí)尚的代步工具，某廠生產(chǎn)的一種電動(dòng)自行車，設(shè)計(jì)質(zhì)量（包括人）為m＝90kg，動(dòng)力電源選用能量存儲(chǔ)量為“36V、15Ah”（即輸出電壓恒為36V，工作電流與工作時(shí)間的乘積為15Ah）的蓄電池（不計(jì)內(nèi)阻），所用電源的額定輸出功率P電＝180W，由于電動(dòng)機(jī)發(fā)熱造成的損耗（其他損耗不計(jì)），自行車的效率為η＝80%，如果自行車在平直公路上行駛時(shí)所受阻力跟行駛速率和自行車對(duì)地面的壓力的乘積成正比，即Ff＝kmgv，其中g取10m/s2，k＝5.0×10﹣3sm﹣1．求：

（1）該自行車保持額定功率行駛的最長(zhǎng)時(shí)間和自行車電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻；

（2）自行車在平直的公路上能達(dá)到的最大速度；

（3）有人設(shè)想改用太陽(yáng)能電池給該車供電，其他條件不變，已知太陽(yáng)輻射的總功率P0＝4×1026W，太陽(yáng)到地球的距離r＝1.5×1011m，太陽(yáng)光傳播到達(dá)地面的過程中大約有30%的能量損耗，該車所用太陽(yáng)能電池的能量轉(zhuǎn)化效率約為15%．則此設(shè)想所需的太陽(yáng)能電池板的最小面積。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】四顆地球衛(wèi)星a、b、c、d的排列位置如圖所示，其中，a是靜止在地球赤道上還未發(fā)射的衛(wèi)星，b是近地軌道衛(wèi)星，c是地球同步衛(wèi)星，d是高空探測(cè)衛(wèi)星，四顆衛(wèi)星相比較（　�。�

A. a的向心加速度最大

B. 相同時(shí)間內(nèi)b轉(zhuǎn)過的弧長(zhǎng)最長(zhǎng)

C. c相對(duì)于b靜止

D. d的運(yùn)動(dòng)周期可能是23h

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，物體從粗糙斜面上某點(diǎn)，以速度v0向上滑動(dòng)，設(shè)物體的位移為x時(shí)，速度為ν，計(jì)算機(jī)繪出的x-v圖象為如圖乙所示的兩段拋物線。已知物體始終在斜面上運(yùn)動(dòng)，重力加速度g=10m/s2，有圖中數(shù)據(jù)可求出的是（　�。�

A.斜面的傾角

B.物體受到的滑動(dòng)摩擦力

C.物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)

D.物體從出發(fā)至返回到出發(fā)點(diǎn)的過程中損失的機(jī)械能

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy中，有一圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)邊界與O點(diǎn)相切，圓心O的坐標(biāo)為（0，R），磁場(chǎng)方向垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B圓外第一象限內(nèi)有場(chǎng)強(qiáng)為E勻強(qiáng)電場(chǎng)、方向沿x軸負(fù)方向�，F(xiàn)有一帶正電的粒子（質(zhì)量為小m，電量為q）從P（）點(diǎn)垂直磁場(chǎng)方向射入，從Q（R，R）點(diǎn)射出。已知粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑也為R，經(jīng)勻強(qiáng)電場(chǎng)作用后通過x軸上的N（未畫出）點(diǎn)且垂直于x軸射出電場(chǎng)，題中q、m、R、B均為已知量，不計(jì)粒子重力。求

（1）粒子在P點(diǎn)射入的速度大小

（2）勻強(qiáng)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大�。�

（3）N點(diǎn)坐標(biāo)。（結(jié)果可用根號(hào)表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】水平放置的兩塊平行金屬板板長(zhǎng)l＝5.0 cm，兩板間距d＝1.0 cm，兩板間電壓為90 V，且上板為正極板，一個(gè)電子沿水平方向以速度v0＝2.0×107 m/s，從兩板中間射入，如圖所示，不計(jì)電子的重力，電子的質(zhì)量為m＝9.0×10－31 kg、電荷量為e＝－1.6×10－19 C，求：

(1)電子偏離金屬板的側(cè)位移是多少？

(2)電子飛出電場(chǎng)時(shí)的速度大小是多少？(保留兩位有效數(shù)字)

(3)電子離開電場(chǎng)后，打在屏上的P點(diǎn)，若s＝10 cm，求OP之長(zhǎng)．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，相同的乒乓球1、2恰好在等高處水平越過球網(wǎng)，不計(jì)乒乓球的旋轉(zhuǎn)和空氣阻力，乒乓球自最高點(diǎn)到落臺(tái)的過程中，正確的是

A. 過網(wǎng)時(shí)球1的速度小于球2的速度

B. 球1的飛行時(shí)間大于球2的飛行時(shí)間

C. 球1的速度變化率等于球2的速度變化率

D. 落臺(tái)時(shí)，球1的重力功率等于球2的重力功率

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，a、b、c、d為勻強(qiáng)電場(chǎng)中四個(gè)等勢(shì)面，相鄰等勢(shì)面間距離為2cm，已知Uac=60V,求：

（1）電場(chǎng)強(qiáng)度為多大？

（2）設(shè)B點(diǎn)的電勢(shì)為零，求A、C、D、P點(diǎn)的電勢(shì)。

（3）求將q= -1.0×10-10C的點(diǎn)電荷由A移到D電場(chǎng)力做的功。

（4）將q=2×10-10C的點(diǎn)電荷由B移到C，再經(jīng)D最后回到P，電場(chǎng)力所做的功Wbcdp

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