【題目】某同學利用如圖甲所示裝置來驗證機械能守恒定律，器材為：鐵架臺，約50cm的不可伸長的細線，帶孔的小鐵球，光電門和計時器（可以記錄擋光的時間），量角器，刻度尺，游標卡尺．
實驗前先查閱資料得到當?shù)氐闹亓铀俣萭，再將細線穿過小鐵球，懸掛在鐵架臺的橫桿上，在小鐵球運動軌跡的最低點安裝好光電門．將小鐵球拉離豎直方向一定夾角后從靜止釋放，小鐵球通過光電門的時間是t．依次測量擺線的長度l、擺線與豎直方向的夾角θ及小鐵球的直徑d．

（1）用20分度游標卡尺測量小鐵球直徑d，刻度線如圖乙所示，則d=cm．
（2）某次實驗測得小鐵球通過光電門時記錄的時間t=5.125×10﹣3s，由此得小鐵球通過光電門的速度為 m/s（保留2位有效數(shù)字）．
（3）若等式在誤差范圍內成立，則驗證了機械能守恒．（用題中物理量符號表示）

【答案】
（1）1.025
（2）2.0
（3）
【解析】解：（1）游標卡尺的主尺讀數(shù)為10mm，游標讀數(shù)為0.05×5mm=0.25mm，則最終讀數(shù)d=10.25mm=1.025cm．（2）根據(jù)極短時間內的平均速度等于瞬時速度知，小鐵球通過光電門的速度v= ．（3）小鐵球動能的增加量 ，小鐵球重力勢能的減小量 ，若△Ek=△Ep ， 即 ，機械能守恒．
所以答案是：（1）1.025，（2）2.0，（3） ．
【考點精析】掌握機械能守恒及其條件是解答本題的根本，需要知道在只有重力（和彈簧彈力）做功的情形下，物體動能和重力勢能（及彈性勢能）發(fā)生相互轉化，但機械能的總量保持不變．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B兩物體靠在一起靜止放在粗糙水平面上，質量分別為mA=1kg，mB=4kg，A、B與水平面間的滑動摩擦因數(shù)均為0.6，g取10m/S2 ， 若用水平力FA=6N推A物體． 則下列有關說法正確的是（ ）

A.A對B的水平推力為6N
B.B物體受4個力作用
C.A物體受到水平面向左的摩擦力，大小為6N
D.若FA變?yōu)?0N，則A對B的推力為32N

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【題目】如圖所示，已知半徑分別為R和r（R＞r）的甲、乙兩個光滑的圓形軌道安置在同一豎直平面上，甲軌道左側又連接一個光滑的軌道，兩圓形軌道之間由一條水平軌道CD相連．一小球自某一高度由靜止滑下，先滑上甲軌道，通過動摩擦因數(shù)為μ的CD段，又滑上乙軌道，最后離開圓軌道．若小球在兩圓軌道的最高點對軌道壓力都恰好為零．試求：

（1）小球分別經(jīng)過C、D時的速度VC和VD的大小；
（2）小球由靜止釋放時的高度h；
（3）水平CD段的長度l．

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【題目】輕質彈簧的一端固定于豎直墻壁，另一端與一木塊連接在一起，木塊放在粗糙的水平地面上．在外力作用下，木塊將彈簧壓縮了一段距離后靜止于A點，如圖所示．現(xiàn)撤去外力，木塊向右運動，當它運動到O點時彈簧恰好恢復原長．在此過程中（ ）

A.木塊的速度先增大后減小
B.木塊的加速度先增大后減小
C.彈簧的彈性勢能先減小后增大
D.彈簧減小的彈性勢能等于木塊增加的動能

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【題目】在絕緣的水平桌面上有MN、PQ兩根平行的光滑金屬導軌，導軌間的距離為l．金屬棒ab和cd垂直放在導軌上，兩棒正中間用一根長l的絕緣細線相連，棒ab右側有一直角三角形勻強磁場區(qū)域，磁場方向豎直向下，三角形的兩條直角邊長均為l，整個裝置的俯視圖如圖所示，從圖示位置在棒ab上加水平拉力，使金屬棒ab和cd向右勻速穿過磁場區(qū)，則金屬棒ab中感應電流i和絕緣細線上的張力大小F隨時間t變化的圖象可能正確的是（規(guī)定金屬棒ab中電流方向由a到b為正）（ ）

A.
B.
C.
D.

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【題目】某實驗小組利用圖1所示的裝置探究加速度與力、質量的關系．

（1）下列做法正確的是 （填字母代號）．
A.調節(jié)滑輪的高度，使牽引木塊的細繩與長木板保持平行
B.在調節(jié)木板傾斜度平衡木塊受到的滑動摩擦力時，將裝有砝碼的砝碼桶通過定滑輪拴在木塊上
C.實驗時，先放開木塊再接通打點計時器的電源
D.通過增減木塊上的砝碼改變質量時，不需要重新調節(jié)木板傾斜度
（2）為使砝碼桶及桶內砝碼的總重力在數(shù)值上近似等于木塊運動時受到的拉力，應滿足的條件是砝碼桶及桶內砝碼的總質量木塊和木塊上砝碼的總質量．（填“遠大于”“遠小于”或“近似等于”）
（3）甲、乙兩同學在同一實驗室，各取一套裝置放在水平桌面上，木塊上均不放砝碼，在沒有平衡摩擦力的情況下，研究加速度a與拉力F的關系，分別得到圖2中甲、乙兩條直線．設甲、乙用的木塊質量分別為m甲、m乙 ， 甲、乙用的木塊與木板間的動摩擦因數(shù)分別為μ甲、μ乙 ， 由圖2可知，μ甲μ乙 ， m甲m乙 ． （填“大于”“小于”或“等于”）

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【題目】如圖（a），長度L=0.8m的光滑桿左端固定一帶正電的點電荷A，其電荷量Q=1.8×10﹣7C；一質量m=0.02kg，帶電量為q的小球B套在桿上．將桿沿水平方向固定于某非均勻外電場中，以桿左端為原點，沿桿向右為x軸正方向建立坐標系．點電荷A對小球B的作用力隨B位置x的變化關系如圖（b）中曲線I所示，小球B所受水平方向的合力隨B位置x的變化關系如圖（b）中曲線II所示，其中曲線II在0.16≤x≤0.20和x≥0.40范圍可近似看作直線．求：（靜電力常量k=9×109Nm/C2）

（1）小球B所帶電量q；
（2）非均勻外電場在x=0.3m處沿細桿方向的電場強度大小E；
（3）在合電場中，x=0.4m與x=0.6m之間的電勢差U．
（4）已知小球在x=0.2m處獲得v=0.4m/s的初速度時，最遠可以運動到x=0.4m．若小球在x=0.16m處又受到方向向右，大小為0.04N的恒力作用后，由靜止開始運動，為使小球能離開細桿，恒力作用的最小距離s是多少？

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【題目】如圖甲所示，是由兩塊粗糙程度不同的木板A、B平滑連接在一起，其中A板傾角可調．現(xiàn)讓一滑塊從高h處由靜止滑下，在水平板上滑行x后停止運動．改變h大小但保持距離d不變的情況下描繪出的x﹣h圖象如圖乙所示．則滑塊與木板A、B間的動摩擦因數(shù)分別為（ ）

A. ，
B. ，
C. ，
D. ，

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【題目】在水平路面上運動的汽車的額定功率為100kW，質量為10t，設阻力恒定，且為車重的0.1倍，求：
（1）汽車在運動過程中所能達到的最大速度．
（2）若汽車以0.5m/s2的加速度從靜止開始做勻加速直線運動，這一過程能維持多長時間？
（3）若汽車的額定功率不變，從靜止啟動后，當汽車的加速度為2m/s2時，速度多大？

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