某小組利用如圖甲所示裝置探究平拋運(yùn)動中機(jī)械能是否守恒．在斜槽軌道的末端安裝一個光電門B，調(diào)節(jié)激光束與球心等高，斜槽末端水平．地面上依次鋪有白紙、復(fù)寫紙，讓小球從斜槽上固定位置A點(diǎn)無初速釋放，通過光電門后落在地面的復(fù)寫紙上，在白紙上留下打擊�。貜�(fù)實(shí)驗(yàn)多次，測得小球通過光電門的平均時間為2.50ms．當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?br />9.8m/s2，計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字．
①用游標(biāo)卡尺測得小球直徑如圖乙所示，則小球直徑為d=
0.50
0.50
cm，由此可知小球通過光電門的速度vB=
2.00
2.00
m/s；
②實(shí)驗(yàn)測得軌道離地面的高度h=0.441m，小球的平均落點(diǎn)P到軌道末端正下方O點(diǎn)的距離x=0.591m，則由平拋運(yùn)動規(guī)律解得小球平拋的初速度v0=
1.97
1.97
m/s；
③在誤差允許范圍內(nèi)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果滿足小球通過光電門的速度vB與由平拋運(yùn)動規(guī)律求解的平拋初速度v0滿足
v0=vB
v0=vB
關(guān)系，就可以認(rèn)為平拋運(yùn)動過程中機(jī)械能是守恒的．
分析：①游標(biāo)卡尺的讀數(shù)等于主尺讀數(shù)加游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀．
利用小球通過光電門的平均速度代替瞬時速度；
②利用平拋運(yùn)動水平方向和豎直方向的運(yùn)動特點(diǎn)，可正確解答；
③若球通過光電門的速度vB與由平拋運(yùn)動規(guī)律求解的平拋初速度v0相等，則說明沒有能量損失，機(jī)械能守恒．
解答：解：①游標(biāo)卡尺主尺讀數(shù)為：0.5cm=5mm，游標(biāo)尺上第0個刻度與上面對齊，故讀數(shù)為：0×0.1=0.0mm，
故最終讀數(shù)為：5mm+0.0mm=5.0mm=0.50cm；
利用小球通過光電門的平均速度代替瞬時速度，因此有：
vB=
d
t
=
0.0050
0.0025
=2.00m/s
②根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律有：
h=
1
2
gt2
x=v0t
聯(lián)立解得：v0=1.97m/s．
③在誤差允許的范圍內(nèi)，測量出的速度vB與由平拋運(yùn)動規(guī)律求解的理論平拋初速度v0相等，則說明沒有能量損失，機(jī)械能守恒．
故答案為：①0.50；　2.00 ②1.97；③v0=vB．
點(diǎn)評：該題從新的角度來驗(yàn)證機(jī)械能守恒，在原來問題上有所創(chuàng)新，無論怎么變化，明確實(shí)驗(yàn)原理是解答實(shí)驗(yàn)問題的根本．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)（1）如圖所示，甲圖中游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為
 
cm．
（2）如圖乙所示，在探究“共點(diǎn)力合成”的實(shí)驗(yàn)中，橡皮條一端固定于P點(diǎn)，另一端連接兩個彈簧秤，分別用F1與F2拉兩個彈簧秤，將結(jié)點(diǎn)拉至O點(diǎn)．現(xiàn)讓F2大小增大，方向不變，要使結(jié)點(diǎn)仍位于O點(diǎn)，則F1的大小及圖中β（β＞90°）角的變化可能是
 

A、增大F1的同時增大β角           B、減小F1的同時減小β角
C、增大F1的同時減小β角           D、減小F1的同時增大β角
（3）某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來探究當(dāng)合外力一定時，物體運(yùn)動的加速度與其質(zhì)量之間的關(guān)系．
①由圖甲中刻度尺讀出兩個光電門中心之間的距離S，由游標(biāo)卡尺測得遮光條的寬度d，由數(shù)字計時器可以讀出遮光條通過電門1的時間△t1和遮光條通過光電門2的時間△t2，滑塊的加速度的表達(dá)式為
 
．（以上表達(dá)式均用字母表示）
②在本次實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)小組通過改變滑塊質(zhì)量做了6組實(shí)驗(yàn)，得到如下表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，
m（g） a（m/s2）
250 1.80
300 1.50
350 1.29
400 1.13
500 0.90
800 0.56
根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了a與
1
m
的圖線如圖乙所示，該圖線有一段是彎曲的，試分析圖線彎曲的原因
 
．
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科目：高中物理 來源： 題型：

（2009?建湖縣模擬）某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．
（1）實(shí)驗(yàn)前需要調(diào)整氣墊導(dǎo)軌底座使之水平，利用現(xiàn)有器材如何判斷導(dǎo)軌是否水平？
接通氣源，將滑塊靜置于氣墊導(dǎo)軌上，若滑塊基本保持靜止，則說明導(dǎo)軌是水平的
接通氣源，將滑塊靜置于氣墊導(dǎo)軌上，若滑塊基本保持靜止，則說明導(dǎo)軌是水平的
．
（2）某同學(xué)用游標(biāo)卡尺測得遮光條（圖乙）的寬度d=
5.2
5.2
mm；用螺旋測微器測得遮光條（圖丙）的寬度為
6.702
6.702
mm；
（3）實(shí)驗(yàn)時將滑塊從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門的時間△t=1.3×10-2s，則滑塊經(jīng)過光電門時的瞬時速度為（用游標(biāo)卡尺的測量結(jié)果計算）
0.40
0.40
m/s．在本次實(shí)驗(yàn)中還需要測量的物理量有：鉤碼的質(zhì)量m、
滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離s
滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離s
和
滑塊的質(zhì)量M．
滑塊的質(zhì)量M．
（文字說明并（用相應(yīng)的字母表示）．
（4）本實(shí)驗(yàn)通過比較
mgs
mgs
和
1
2
(m+M)(
d
△t
)2
1
2
(m+M)(
d
△t
)2
在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等（用測量的物理量符號表示），從而驗(yàn)證了系統(tǒng)的機(jī)械能守恒．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2009?廣東模擬）（1）甲乙兩位同學(xué)做“利用打點(diǎn)計時器研究勻變速直線運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)時：
①他們選取了一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，進(jìn)行測量，甲認(rèn)為應(yīng)該把刻度尺的零刻線與第一個計數(shù)點(diǎn)0對齊，然后依次讀取每個計數(shù)點(diǎn)對應(yīng)的刻度值，再求得各段的長度；乙認(rèn)為應(yīng)該用刻度尺分別測量各段的長度，直接記錄數(shù)據(jù)，可以省去計算的麻煩．那么，關(guān)于他們的做法有以下三種認(rèn)識：
A．兩種方法各有利弊，都可以；B．甲的方法的更符合試驗(yàn)要求；C．乙的方法的更符合試驗(yàn)要求．
你認(rèn)為正確的方法是
B
B
．
②下面是一條他們選好的紙帶，并已測出了各個計數(shù)點(diǎn)的間距是s1、s2、s3、s4、s5、s6，如圖：

甲、乙同學(xué)各自想出了一種求加速度的方法：
甲：根據(jù)s2-s1=a1T2，s3-s2=a2T2，s4-s3=a3T2，s5-s4=a4T2，s6-s5=a5T2，分別求出a1、a2、a3、a4、a5，再求平均值
.
a
=
a1+a2+a3+a4+a5
5
；
乙：根據(jù)（s4+s5+s6）-（s1+s2+s3）=a（3T）2，求得a=
(s4+s5+s6)-(s1+s2+s3)
9T2
．
你認(rèn)為應(yīng)采用同學(xué)
乙
乙
的方法更好．
（2）（10分）某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．

①實(shí)驗(yàn)前需要調(diào)整氣墊導(dǎo)軌底座使之水平，利用現(xiàn)有器材如何判斷導(dǎo)軌是否水平？
接通氣源，將滑塊靜置于氣墊導(dǎo)軌上，若滑塊基本保持靜止，則說明導(dǎo)軌是水平的
接通氣源，將滑塊靜置于氣墊導(dǎo)軌上，若滑塊基本保持靜止，則說明導(dǎo)軌是水平的
．
②如圖乙所示，用游標(biāo)卡尺測得遮光條的寬度d=
0.52
0.52
cm；實(shí)驗(yàn)時將滑塊從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門的時間△t=1.2×10-2s，則滑塊經(jīng)過光電門時的瞬時速度為
0.43
0.43
m/s．在本次實(shí)驗(yàn)中還需要測量的物理量有：鉤碼的質(zhì)量m、
滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離s
滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離s
和
滑塊的質(zhì)量M
滑塊的質(zhì)量M
（文字說明并用相應(yīng)的字母表示）．
③本實(shí)驗(yàn)通過比較
mgs
mgs
和
1
2
(m+M)(
d
△t
)2
1
2
(m+M)(
d
△t
)2
在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等（用測量的物理量符號表示），從而驗(yàn)證了系統(tǒng)的機(jī)械能守恒．

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科目：高中物理 來源： 題型：

某小組利用如圖甲所示的氣墊導(dǎo)軌裝置來探究合力一定時，物體的加速度與質(zhì) 量之間的關(guān)系。

(1) 實(shí)驗(yàn)時，將滑塊從圖甲所示位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器（圖中未畫出）可讀出遮 光條通過光電門1、2的時間分別為；用刻度尺測得兩個光電門中心之間的距離為x用20分度的游標(biāo)卡尺測得遮光條寬度d如圖乙所示，則d=______mm .滑塊加速度的表達(dá)式a=_____ (用已知字母表示）。

(2) 為了保持滑塊所受的合力的大小不變，可改變滑塊質(zhì)量M和氣墊導(dǎo)軌右端高度h. 關(guān)于“改變滑塊質(zhì)量M和氣墊導(dǎo)軌右端高度h”的正確操作方法是_____ (不計阻力）。

A. M增大時，h增大，以保持二者比值不變

B. M增大時，h減小，以保持二者乘積不變

C. M減小時，h增大，以保持二者乘積不變

D. M減小時，h減小，以保持二者比值不變

 

 

 

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