【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)出如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,讓小球從A點(diǎn)自由下落,下落過(guò)程中經(jīng)過(guò)A點(diǎn)正下方的光電門(mén)B時(shí),光電計(jì)時(shí)器記錄下小球通過(guò)光電門(mén)時(shí)間t,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span> g

(1)為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,該實(shí)驗(yàn)還需要測(cè)量下列哪些物理量_________。

A.小球的質(zhì)量m

B.AB之間的距離H

C.小球從AB的下落時(shí)間tAB

D.小球的直徑d

(2)小球通過(guò)光電門(mén)時(shí)的瞬時(shí)速度v =_________(用題中所給的物理量表示)。

(3)調(diào)整AB之間距離H,多次重復(fù)上述過(guò)程,作出H的變化圖象如圖所示,當(dāng)小球下落過(guò)程中機(jī)械能守恒時(shí),該直線斜率k0=__________。

(4)在實(shí)驗(yàn)中根據(jù)數(shù)據(jù)實(shí)際繪出H圖象的直線斜率為kkk0),則實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所受的平均阻力f與小球重力mg的比值= _______________(用k、k0表示)。

【答案】BD; ;

【解析】

該題利用自由落體運(yùn)動(dòng)來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒,因此需要測(cè)量物體自由下落的高度hAB,以及物體通過(guò)B點(diǎn)的速度大小,在測(cè)量速度時(shí)我們利用小球通過(guò)光電門(mén)的平均速度來(lái)代替瞬時(shí)速度,因此明白了實(shí)驗(yàn)原理即可知道需要測(cè)量的數(shù)據(jù);由題意可知,本實(shí)驗(yàn)采用光電門(mén)利用平均速度法求解落地時(shí)的速度;則根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知,當(dāng)減小的機(jī)械能應(yīng)等于增大的動(dòng)能;由原理即可明確注意事項(xiàng)及數(shù)據(jù)的處理等內(nèi)容。

(1)根據(jù)機(jī)械能守恒的表達(dá)式可知,方程兩邊可以約掉質(zhì)量,因此不需要測(cè)量質(zhì)量,故A錯(cuò)誤;根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知,需要測(cè)量的是A點(diǎn)到光電門(mén)B的距離H,故B正確;利用小球通過(guò)光電門(mén)的平均速度來(lái)代替瞬時(shí)速度,不需要測(cè)量下落時(shí)間,故C錯(cuò)誤;利用小球通過(guò)光電門(mén)的平均速度來(lái)代替瞬時(shí)速度時(shí),需要知道擋光物體的尺寸,因此需要測(cè)量小球的直徑,故D正確。故選BD。
(2)已知經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的時(shí)間小球的直徑;則可以由平均速度表示經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度;

(3)若減小的重力勢(shì)能等于增加的動(dòng)能時(shí),可以認(rèn)為機(jī)械能守恒;則有:mgH=mv2;
即:2gH=(2
解得:,那么該直線斜率k0=。
(4)乙圖線=kH,因存在阻力,則有:mgH-fH=mv2;
所以重物和紙帶下落過(guò)程中所受平均阻力與重物所受重力的比值為;

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖,一載流長(zhǎng)直導(dǎo)線和一矩形導(dǎo)線框固定在同一平面內(nèi),線框在長(zhǎng)直導(dǎo)線右側(cè),且其長(zhǎng)邊與長(zhǎng)直導(dǎo)線平行。已知在t=0t=t1的時(shí)間間隔內(nèi),直導(dǎo)線中電流i發(fā)生某種變化,而線框中感應(yīng)電流總是沿順時(shí)針?lè)较颍痪框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右。設(shè)電流i正方向與圖中箭頭方向相同,則i隨時(shí)間t變化的圖線可能是

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A. 小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí),桿所受的彈力可以等于零

B. 小球能到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的最小速度為零

C. 小球通過(guò)最高點(diǎn),桿對(duì)球的作用力可以與球所受重力方向相反,此時(shí)重力一定大于桿對(duì)球的作用力

D. 小球通過(guò)最高點(diǎn),桿對(duì)球的作用力可以與球所受重力方向相反, 此時(shí)重力一定小于桿對(duì)球的作用力

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(1)小球在斜面上的相碰點(diǎn)CB點(diǎn)的水平距離;

(2)小球經(jīng)過(guò)管道的B點(diǎn)時(shí),小球?qū)艿赖淖饔昧?/span>.

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【題目】如圖所示,半徑R0.4 m的光滑圓弧軌道BC固定在豎直平面內(nèi),軌道的上端點(diǎn)B和圓心O的連線與水平方向的夾角θ30°,下端點(diǎn)C為軌道的最低點(diǎn)且與光滑水平面相切,一根輕質(zhì)彈簧的右端連接著M=0.3 kg的滑塊靜止在平面上。質(zhì)量m0.1 kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從空中A點(diǎn)以v02 m/s的速度被水平拋出,恰好從B點(diǎn)沿軌道切線方向進(jìn)入軌道,經(jīng)過(guò)C點(diǎn)后沿水平面向右運(yùn)動(dòng)(g10 m/s2)。求:

1)小物塊經(jīng)過(guò)圓弧軌道上B點(diǎn)時(shí)速度vB的大。

2)小物塊經(jīng)過(guò)圓弧軌道上C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大。

3)彈簧的彈性勢(shì)能的最大值Epm。

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【題目】如圖甲所示,賽龍舟是中國(guó)最重要的節(jié)日民俗活動(dòng)之一,在中國(guó)南方地區(qū)普遍存在,賽龍舟已列入國(guó)家級(jí)非物質(zhì)文化遺產(chǎn)名錄。若某龍舟和舵手們的總質(zhì)量M=8×103kg,要求從河岸A劃到河岸B,龍舟到達(dá)河岸B時(shí)的速度大小為0.2m/s,圖乙是龍舟整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的速度-時(shí)間圖象,則( 。

A. 龍舟在加速和減速階段加速度大小相等

B. 龍舟從河岸A劃到河岸B的位移為2604m

C. 龍舟在整個(gè)比賽過(guò)程中的平均速度為

D. 龍舟在勻減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的合力大小為400N

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1)假若出租車與三輪車不發(fā)生碰撞,從司機(jī)低頭看手機(jī)到出租車停止運(yùn)動(dòng)的這段時(shí)間內(nèi),出租車前進(jìn)的距離;

2)通過(guò)計(jì)算判斷三輪車是否被撞。

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【題目】【加試題】電阻為1 Ω的矩形線圈繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的圖象如圖所示,F(xiàn)把交流電加在電阻為9Ω的電熱絲上,則下列說(shuō)法中正確的是( )

A. 線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為31.4 rad/s

B. 如果線圈轉(zhuǎn)速提高一倍,則電流不會(huì)改變

C. 電熱絲兩端的電壓V

D. 電熱絲的發(fā)熱功率P1800 W

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,MN是一負(fù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線。一個(gè)帶正電的粒子(不計(jì)重力)從ab穿越這條電場(chǎng)線的軌跡如圖中虛線所示。下列結(jié)論正確的是( 。

A. 帶電粒子從ab過(guò)程中動(dòng)能逐漸減小

B. 負(fù)點(diǎn)電荷一定位于M點(diǎn)左側(cè)

C. 帶電粒子在a點(diǎn)的加速度大于在b點(diǎn)的加速度

D. 帶電粒子在a點(diǎn)時(shí)具有的電勢(shì)能大于在b點(diǎn)時(shí)具有的電勢(shì)能

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