【題目】如圖甲所示的裝置叫做阿特伍德機(jī)，是英國(guó)數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家阿特伍德創(chuàng)制的一種著名力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，用來研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律．某同學(xué)對(duì)該裝置加以改進(jìn)后用來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，如圖乙所示．

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，該同學(xué)進(jìn)行了如下操作：

①將質(zhì)量均為M(A的含擋光片，B的含掛鉤)的重物用繩連接后，跨放在輕質(zhì)定滑輪上，處于靜止?fàn)顟B(tài)，測(cè)量出擋光片中心到光電門中心的豎直距離h．

②在B的下端掛上質(zhì)量為m的物塊C，讓系統(tǒng)(重物A、B以及物塊C)中的物體由靜止開始運(yùn)動(dòng)，光電門記錄擋光片擋光的時(shí)間為Δt．

③測(cè)出擋光片的寬度d，計(jì)算有關(guān)物理量，驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．

(2)如果系統(tǒng)(重物A、B以及物塊C)的機(jī)械能守恒，應(yīng)滿足的關(guān)系式為mgh＝____ (g已知)．

(3)引起該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的原因有________________________(寫一條即可)．

(4)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，該同學(xué)突發(fā)奇想：如果系統(tǒng)(重物A、B以及物塊C)的機(jī)械能守恒，不斷增大物塊C的質(zhì)量m，重物B的加速度a也將不斷增大，那么a與m之間有怎樣的定量關(guān)系？a隨m增大會(huì)趨于一個(gè)什么值？請(qǐng)你幫該同學(xué)解決：

①寫出a與m之間的關(guān)系式：a＝________________(還要用到M和g)．

②a的值會(huì)趨于____________．

【答案】mgh＝(2M＋m) 繩子有一定的質(zhì)量、滑輪與繩子之間有摩擦、滑輪有質(zhì)量有動(dòng)能、重物運(yùn)動(dòng)受到空氣阻力等 重力加速度g

【解析】

(2)[1]系統(tǒng)的末速度為

系統(tǒng)重力勢(shì)能的減小量

系統(tǒng)動(dòng)能的增加量為

若系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則有

(3)[2]系統(tǒng)機(jī)械能守恒的條件是只有重力做功，引起實(shí)驗(yàn)誤差的原因可能有：繩子有一定的質(zhì)量、滑輪與繩子之間有摩擦、重物運(yùn)動(dòng)受到空氣阻力等；

(4)[3][4]根據(jù)牛頓第二定律得，系統(tǒng)加速度為：

當(dāng)不斷增大，則趨向于重力加速度．

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】下列關(guān)于靜電場(chǎng)的說法，正確的是（ ）

A. 正負(fù)電荷在電場(chǎng)中同一點(diǎn)受電場(chǎng)力方向相反，所以某一點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向與所放電荷正負(fù)有關(guān)

B. 電場(chǎng)中場(chǎng)強(qiáng)越大的地方，電場(chǎng)線越密

C. 電場(chǎng)中電勢(shì)越高的地方，等勢(shì)面越密

D. 公式不能計(jì)算點(diǎn)電荷周圍的電場(chǎng)強(qiáng)度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在發(fā)射地球同步衛(wèi)星的過程中，衛(wèi)星首先進(jìn)入橢圓軌道I，然后在Q點(diǎn)通過改變衛(wèi)星速度，讓衛(wèi)星進(jìn)入地球同步軌道Ⅱ，則（ ）

A.該衛(wèi)星的發(fā)射速度必定大于11. 2 km/s

B.衛(wèi)星在同步軌道II上的運(yùn)行速度大于7. 9 km/s

C.在軌道I上，衛(wèi)星在P點(diǎn)的速度大于在Q點(diǎn)的速度

D.衛(wèi)星在Q點(diǎn)通過加速實(shí)現(xiàn)由軌道I進(jìn)入軌道II

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，平行板電容器兩極板帶有等量異種電荷，與靜電計(jì)相連，靜電計(jì)金屬外殼和電容器下極板都接地．在兩極板間有一固定在A點(diǎn)的點(diǎn)電荷，以E表示兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度，Ep表示點(diǎn)電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能，θ表示靜電計(jì)指針的偏角．若保持下極板不動(dòng)，將上極板向上移動(dòng)一小段距離至圖中虛線位置，則正確的是

A.θ增大，E增大

B.θ增大，Ep不變

C.E不變，Ep增大

D.E不變，Ep不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)量m=1kg的物體在光滑水平面上由靜止開始沿直線運(yùn)動(dòng)，所受水平外力F與運(yùn)動(dòng)距離x的關(guān)系如圖所示。對(duì)圖示的全過程進(jìn)行研究，下列敘述正確的是（ ）

A. 外力做的功為28J

B. 物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為5s

C. 外力做功的平均功率約為5.7W

D. 物體運(yùn)動(dòng)到x=5m處時(shí)，外力做功的瞬時(shí)功率為25W

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】發(fā)電機(jī)輸出功率為，輸出電壓為，用戶需要的電壓為，輸電線電阻為.若輸電線因發(fā)熱而損失的功率為輸送功率的.

（1）畫出此輸電線路的示意圖.

（2）試求在輸電線路中設(shè)置的升、降壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比.

（3）用戶得到的電功率是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】絕緣水平面上固定一正點(diǎn)電荷Q，另一質(zhì)量為m、電荷量為－q(q＞0)的滑塊(可看做點(diǎn)電荷)從a點(diǎn)以初速度v0沿水平面向Q運(yùn)動(dòng)，到達(dá)b點(diǎn)時(shí)速度減為零．已知a、b間距離為s，滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g.以下判斷正確的是(　　)

A.滑塊在運(yùn)動(dòng)過程中所受Q的庫(kù)侖力有可能大于滑動(dòng)摩擦力

B.滑塊在運(yùn)動(dòng)過程中的中間時(shí)刻，速度的大小等于

C.此運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的內(nèi)能為

D.Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中，a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲是某同學(xué)測(cè)量重力加速度的裝置，他將質(zhì)量均為M的兩個(gè)重物用輕繩連接，放在光滑的輕質(zhì)滑輪上，這時(shí)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。該同學(xué)在左側(cè)重物上附加一質(zhì)量為m的小重物，這時(shí)，由于小重物m的重力作用而使系統(tǒng)做初速度為零的緩慢加速運(yùn)動(dòng)，該同學(xué)用某種辦法測(cè)出系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的加速度并記錄下來。完成一次實(shí)驗(yàn)后，換用不同質(zhì)量的小重物，并多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，測(cè)出不同m時(shí)系統(tǒng)的加速度a并作好記錄。

（1）若選定物塊從靜止開始下落的過程進(jìn)行測(cè)量，則需要測(cè)量的物理量有（____）

A．小重物的質(zhì)量m B．大重物的質(zhì)量M

C．繩子的長(zhǎng)度 D．重物下落的距離及下落這段距離所用的時(shí)間

（2）經(jīng)過多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，得到多組a、m數(shù)據(jù)，做出－圖像，如圖乙所示，已知該圖象斜率為k，縱軸截距為b，則可求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>g＝_______，并可求出重物質(zhì)量M＝_________。（用k和b表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，用起電機(jī)使金屬球A帶上正電，靠近驗(yàn)電器B，則（　　）

A. 驗(yàn)電器金箔不張開，因?yàn)榍?/span>A沒有和B接觸

B. 驗(yàn)電器金箔張開，因?yàn)檎麄�(gè)驗(yàn)電器都帶上了正電

C. 驗(yàn)電器金箔張開，因?yàn)檎麄�(gè)驗(yàn)電器都帶上了負(fù)電

D. 驗(yàn)電器金箔張開，因?yàn)轵?yàn)電器下部箔片都帶上了正電

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