【題目】如圖，氣墊導(dǎo)軌上滑塊的質(zhì)量為M，鉤碼的質(zhì)量為m，遮光條寬度為d，兩光電門(mén)間的距離為L，氣源開(kāi)通后滑塊在牽引力的作用下先后通過(guò)兩個(gè)光電門(mén)的時(shí)間為△t1和△t2。當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g。

(1)用上述裝置驗(yàn)證滑塊的動(dòng)能定理時(shí)，要使繩中拉力近似等于鉤碼的重力，則m與M之間的關(guān)系應(yīng)滿(mǎn)足的條件是___________；需要驗(yàn)證的表達(dá)式是_________________（用已知量表示）

(2)用上述裝置探究系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)中的機(jī)械能關(guān)系，滑塊從光電門(mén)1運(yùn)動(dòng)到光電門(mén)2的過(guò)程中滿(mǎn)足關(guān)系式_____________________________時(shí)（用已知量表示），系統(tǒng)機(jī)械能守恒。若測(cè)量過(guò)程中發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)動(dòng)能增量總是大于鉤碼重力勢(shì)能的減少量，可能的原因是______________________。

【答案】M>>m 軌道不水平，右端高于左端

【解析】

考查實(shí)驗(yàn)“驗(yàn)證動(dòng)能定理”、“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”。

（1）要使繩中的拉力近似等于鉤碼的重力，則應(yīng)滿(mǎn)足M>>m；滑塊通過(guò)光電門(mén)的瞬時(shí)速度為： ，所以表達(dá)式為：

（2）系統(tǒng)機(jī)械能守恒，即系統(tǒng)重力勢(shì)能的減少量等于系統(tǒng)動(dòng)能的增加量，即：

試驗(yàn)時(shí)，默認(rèn)系統(tǒng)重力勢(shì)能的減少量就是鉤碼重力勢(shì)能的減少量，若實(shí)驗(yàn)時(shí)軌道不水平，下滑過(guò)程中滑塊的重力勢(shì)能也會(huì)發(fā)生變化，但沒(méi)有計(jì)入，若實(shí)驗(yàn)時(shí)右端高于左端，則低于實(shí)際重力勢(shì)能減少量，表達(dá)式中的動(dòng)能增量總是大于鉤碼重力勢(shì)能的減少量。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，U形導(dǎo)軌固定在水平面上，右端放有質(zhì)量為m的金屬棒ab，ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，金屬棒與導(dǎo)軌圍成正方形，邊長(zhǎng)為L，金屬棒接入電路的電阻為R，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)．從t=0時(shí)刻起，加一豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律為B=kt，（k>0），設(shè)金屬棒與導(dǎo)軌間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力．

（1）求金屬棒滑動(dòng)前，通過(guò)金屬棒的電流的大小和方向；

（2）t為多大時(shí)，金屬棒開(kāi)始移動(dòng)？

（3）從t=0時(shí)刻起到金屬棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，金屬棒中產(chǎn)生的焦耳熱多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一小轎車(chē)從高為10 m、傾角為37°的斜坡頂端從靜止開(kāi)始向下行駛，當(dāng)小轎車(chē)到達(dá)底端時(shí)進(jìn)入一水平面，在斜坡底端115 m的地方有一池塘，發(fā)動(dòng)機(jī)在斜坡上產(chǎn)生的牽引力為2×103 N，在水平地面上調(diào)節(jié)油門(mén)后，發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的牽引力為1.4×104 N，小轎車(chē)的質(zhì)量為2 t，小轎車(chē)與斜坡及水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5(g取10 m/s2)．求：

(1)小轎車(chē)行駛至斜坡底端時(shí)的速度；

(2)為使小轎車(chē)在水平地面上行駛而不掉入池塘，在水平地面上加速的時(shí)間不能超過(guò)多少？(轎車(chē)在行駛過(guò)程中不采用剎車(chē)裝置)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，光滑水平面AB與豎直面上的半圓形固定軌道在B點(diǎn)銜接，軌道半徑為R，BC為直徑，一可看成質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量為m的物塊在A點(diǎn)處壓縮一輕質(zhì)彈簧(物塊與彈簧不拴接)，釋放物塊，物塊被彈簧彈出后，經(jīng)過(guò)半圓形軌道B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力變?yōu)槠渲亓Φ?/span>7倍，之后向上運(yùn)動(dòng)恰能通過(guò)半圓軌道的最高點(diǎn)C，重力加速度大小為g，不計(jì)空氣阻力，則(　　)

A.物塊經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度大小為

B.剛開(kāi)始時(shí)被壓縮彈簧的彈性勢(shì)能為3mgR

C.物塊從B點(diǎn)到C點(diǎn)克服阻力所做的功為mgR

D.若剛開(kāi)始時(shí)被壓縮彈簧的彈性勢(shì)能變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，物塊到達(dá)C點(diǎn)的動(dòng)能為mgR

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一雜技運(yùn)動(dòng)員騎摩托車(chē)沿一豎直圓軌道做特技表演，若摩托車(chē)運(yùn)動(dòng)的速率恒為，人和車(chē)的總質(zhì)量為，摩托車(chē)受到的阻力是摩托車(chē)對(duì)軌道壓力的k倍，且。摩托車(chē)通過(guò)與圓心O在同一水平面上的B點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)時(shí)牽引力恰好為零，摩托車(chē)車(chē)身的長(zhǎng)度不計(jì)，g取，試求：

(1)運(yùn)動(dòng)員完成一次圓周運(yùn)動(dòng)所需的時(shí)間；（取3.14）

(2)摩托車(chē)通過(guò)最低點(diǎn)A時(shí)牽引力的大��；

(3)摩托車(chē)通過(guò)最高點(diǎn)C時(shí)牽引力的大小。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列說(shuō)法正確的是(　　)

A. 據(jù)R＝可知，加在電阻兩端的電壓變?yōu)樵瓉?lái)的2倍時(shí)，導(dǎo)體的電阻也變?yōu)樵瓉?lái)的2倍

B. 不考慮溫度對(duì)阻值的影響，通過(guò)導(dǎo)體的電流及加在兩端的電壓改變時(shí)導(dǎo)體的電阻不變

C. 據(jù)ρ＝可知，導(dǎo)體的電阻率與導(dǎo)體的電阻和橫截面積的乘積RS成正比，與導(dǎo)體的長(zhǎng)度l成反比

D. 導(dǎo)體的電阻率與導(dǎo)體的長(zhǎng)度l、橫截面積S、導(dǎo)體的電阻R皆無(wú)關(guān)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示的直角坐標(biāo)系中，在直線(xiàn)x=－2l0的y軸區(qū)域內(nèi)存在兩個(gè)大小相等、方向相反的有界勻強(qiáng)電場(chǎng)，其中x軸上方的電場(chǎng)的方向沿y軸負(fù)方向，x軸下方的電場(chǎng)方向沿y軸正方向,在電場(chǎng)左邊界上A(－2l0，－l0)到C(－2l0，0)區(qū)域內(nèi)，連續(xù)分布著電荷量為+q，質(zhì)量為m的粒子，從某時(shí)刻起由A點(diǎn)到C點(diǎn)間的粒子，依次連續(xù)以相同的速度v0沿x軸正方向射入電場(chǎng)，若從A點(diǎn)射入的粒子，恰好從y軸上的(0，l0)沿x軸正方向射出電場(chǎng)，其軌跡如圖所示，不計(jì)粒子的重力及它們間的相互作用。求：

(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E；

(2)AC間還有哪些位置的粒子，通過(guò)電場(chǎng)后也能沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】以一定的初速度從地面豎直向上拋出一小球，小球上升到最高點(diǎn)之后，又落回到拋出點(diǎn)，假設(shè)小球所受空氣阻力與速度大小成正比，則小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的機(jī)械能E隨離地高度h變化關(guān)系可能正確的是(　　)

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】圖中a、b、c為三物塊，M、N為兩個(gè)輕質(zhì)彈簧，R為跨過(guò)光滑定滑輪的細(xì)繩，它們連接如圖并處于平衡狀態(tài)，則有可能（ ）

A.N處于拉伸狀態(tài)而M處于壓縮狀態(tài)．

B.N處于壓縮狀態(tài)而M處于拉伸狀態(tài)．

C.N處于不伸不縮狀態(tài)而M處于拉伸狀態(tài)．

D.N、M均處于不伸不縮狀態(tài)．

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