【題目】在真空環(huán)境內(nèi)探測微粒在重力場中能量的簡化裝置如圖所示。P是一個微粒源，能持續(xù)水平向右發(fā)射質(zhì)量相同、初速度不同的微粒。高度為h的探測屏AB豎直放置，離P點的水平距離為L，上端A與P點的高度差也為h。

（1）若微粒打在探測屏AB的中點，求微粒在空中飛行的時間；
（2）求能被屏探測到的微粒的初速度范圍；
（3）若打在探測屏A、B兩點的微粒的動能相等，求L與h的關(guān)系。

【答案】
（1）

解：打在中點的微粒 ①

②

答：微粒在空中飛行的時間為


（2）

解：打在B點的微粒 ③

④

同理，打在A點的微粒初速度 ⑤

微粒初速度范圍 ⑥

答：能被屏探測到的微粒的初速度范圍為


（3）

解：由能量關(guān)系 ⑦

代入④、⑤式 ⑧

答：L與h的關(guān)系為


【解析】（1）粒子水平方向做勻速直線運動，豎直方向做自由落體運動；根據(jù)幾何關(guān)系可明確粒子下降的高度，再由豎直方向的自由落體運動可求得飛行時間；（2）能被探測到的粒子高度范圍為h至2h，水平位移相同，根據(jù)平拋運動規(guī)律可知速度范圍；（3）粒子在運動中機械能守恒，根據(jù)AB兩點的速度關(guān)系以及機械能守恒列式，聯(lián)立即可求得L與h的關(guān)系．
【考點精析】通過靈活運用平拋運動，掌握特點:①具有水平方向的初速度;②只受重力作用，是加速度為重力加速度g的勻變速曲線運動；運動規(guī)律:平拋運動可以分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動即可以解答此題．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】胡克定律是英國科學(xué)家胡克于1678年發(fā)現(xiàn)的。實際上早于他1500年前，我國東漢時期的經(jīng)學(xué)家和教育家鄭玄就提出了與胡克定律類似的觀點，他在為《考工記·弓人》一文中“量其力，有三鈞”一句作注解中寫到：“假令弓力勝三石，引之中三尺，馳其弦，以繩緩擐之，每加物一石，則張一尺”。鄭玄的觀點表明，在彈性限度內(nèi)（　�。�

A.弓的彈力與弓的形變量成反比

B.弓的彈力與弓的形變量成正比

C.弓的彈力與弓的形變量的平方成正比

D.弓的彈力與弓的形變量的平方成反比

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一根長L＝0.2 m的金屬棒放在傾角θ＝37°的光滑斜面上，并通過I＝5 A的電流，方向如圖所示，整個裝置放在磁感應(yīng)強度B＝0.6 T 豎直向上的勻強磁場中，金屬棒恰能靜止在斜面上，則該棒的重力為多少？(sin 37°＝0.6)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場中，水平放置一根長直通電導(dǎo)線，電流的方向垂直紙面向里，以直導(dǎo)線為中心的同一圓周上有a、b、c、d四個點，連線ac和bd是相互垂直的兩條直徑，且b、d在同一豎直線上，則（ ）

A.c點的磁感應(yīng)強度的值最小
B.b點的磁感應(yīng)強度的值最大
C.b、d兩點的磁感應(yīng)強度不同
D.

a、b兩點的磁感應(yīng)強度相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的交流電動勢的最大值為Em.設(shè)t＝0時線圈平面與磁場平行，當(dāng)線圈的匝數(shù)增加一倍，轉(zhuǎn)速也增大一倍，其他條件不變時，交流電的電動勢為（ ）

A.e＝2Emsin2ωtB.e＝4Emsin2ωt

C.e＝Emcos2ωtD.e＝4Emcos2ωt

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一束粒子沿水平方向平行飛過小磁針上方，如圖所示，此時小磁針S極向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)，這一束粒子可能是( )

A.向右飛行的正離子束
B.向左飛行的正離子束
C.向右飛行的負離子束
D.向左飛行的負離子束

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一通電直線豎直放置，其右側(cè)A、B兩點的磁感應(yīng)強度分別為BA和BB ， 則（ ）

A.BA >BB ， 方向均垂直紙面向外
B.BA <BB ， 方向均垂直紙面向外
C.BA <BB ， 方向均垂直紙面向里
D.BA >BB ， 方向均垂直紙面向里

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，將一個質(zhì)量m=0.2kg的小球水平拋出，小球從拋出到落地經(jīng)歷的時間t=0.6s，小球落地點與拋出點的水平距離x=4.8m，不計空氣阻力．（g取10m/s2）求：

（1）拋出點距水平地面的高度h；
（2）小球拋出時的速度大小v0；
（3）小球落地時的動能Ek ．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)用如圖甲所示的裝置通過研究重錘的落體運動來驗證機械能守恒定律．已知重力加速度為g．

（1）在實驗所需的物理量中，需要直接測量的是 ， 通過計算得到的是 ． （填寫代號）
A．重錘的質(zhì)量
B．重錘下落的高度
C．重錘底部距水平地面的高度
D．與下落高度對應(yīng)的重錘的瞬時速度
（2）在實驗得到的紙帶中，我們選用如圖乙所示的起點O與相鄰點之間距離約為2mm的紙帶來驗證機械能守恒定律．圖中A、B、C、D、E、F、G為七個相鄰的原始點，F(xiàn)點是第n個點．設(shè)相鄰點間的時間間隔為T，下列表達式可以用在本實驗中計算F點速度vF的是 ．
A.vF=g（nT ）
B.vF=
C.vF=
D.vF=
（3）若代入圖乙中所測的數(shù)據(jù)，求得 在誤差范圍內(nèi)等于（用已知量和圖乙中測出的物理量表示），即可驗證重錘下落過程中機械能守恒．即使在操作及測量無誤的前提下，所求 也一定會略（選填“大于”或“小于”）后者的計算值，這是實驗存在系統(tǒng)誤差的必然結(jié)果．
（4）另一名同學(xué)利用圖乙所示的紙帶，分別測量出各點到起始點的距離h，并分別計算出各點的速度v，繪出v2﹣h圖線，如圖丙所示．從v2﹣h圖線求得重錘下落的加速度g′=m/s2（ 保留3位有效數(shù)字 ）．則由上述方法可知，這名同學(xué)是通過觀察v2﹣h圖線是否過原點，以及判斷與（用相關(guān)物理量的字母符號表示）在實驗誤差允許的范圍內(nèi)是否相等，來驗證機械能是否守恒的．

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