【題目】“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置如題圖所示．

（1）甲同學(xué)按照正確的實驗步驟操作后，選出一條紙帶如題圖所示，其中O點為打點計時器打下的第一個點．從紙帶上A點開始每隔一個點取一個計數(shù)點，取得兩個計數(shù)點B和C．該同學(xué)用刻度尺，測得OA=9.62cm，OB=l5.89cm，OC=23.64cm．已知打點計時器每0.02s打一個點，重物的質(zhì)量為1.00kg，取g=9.80m/s2．在OB段運動過程中，重物重力勢能的減少量ΔEp=_______J；重物的動能增加量ΔEk=______ J（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）；

（2）乙同學(xué)利用該實驗裝置測定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋虺隽艘粭l紙帶后，利用紙帶測量出了各計數(shù)點到打點計時器打下的第一個點的距離h，算出了各計數(shù)點對應(yīng)的速度v，以h為橫軸，以為縱軸畫出了如題圖所示的圖線．由于圖線明顯偏離原點，若測量和計算都沒有問題，其原因可能是________．

乙同學(xué)測出該圖線的斜率為k，如果阻力不可忽略，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>g _____ k（選填“大于”、“等于”或“小于”）．

【答案】（1）1.56 1.53-1.54 （2）先釋放重物，再接通（打點計時器）電源； 大于

【解析】

（1）在OB段運動過程中，重物重力勢能的減少量為：△Ep=mghOB=1×9.8×0.1589J≈1.56J；
B點的速度為：，則動能的增加量為：△Ek=mvB2=×1×1.742J≈1.53J．
（2）從圖象中可以看出，當(dāng)物體下落的高度為0時，物體的速度不為0，說明了操作中先釋放重物，再接通（打點計時器）電源．若無阻力，則根據(jù)機械能守恒知，mgh=mv2，則v2=gh，斜率k=g．若有阻力則測得的加速度k小于重力加速度g，即g大于k。

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】電荷量為q＝1×10－4C的帶正電小物塊置于粗糙的絕緣水平面上，所在空間存在沿水平方向的勻強電場，場強E與時間t的關(guān)系及物塊速度v與時間t的關(guān)系分別如圖甲、乙所示，若重力加速度g取10 m/s2，求：

(1)物塊的質(zhì)量m；

(2)物塊與水平面之間的動摩擦因數(shù)；

(3)物塊運動2 s過程中，其電勢能的改變量．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖（a）→（b）→（c）→（d）→（e）過程是交流發(fā)電機發(fā)電的示意圖。線圈的ab邊連在金屬滑環(huán)K上，cd邊連在金屬滑環(huán)L上，用導(dǎo)體制成的兩個電刷分別壓在兩個滑環(huán)上，線圈在轉(zhuǎn)動時可以通過滑環(huán)和電刷保持與外電路連接。下列說法正確的是（　　）

A.圖（a）中，線圈平面與磁感線垂直，磁通量變化率最大

B.從圖（b）開始計時，線圈中電流i隨時間t變化的關(guān)系是

C.當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖（c）位置時，感應(yīng)電流最小，且感應(yīng)電流方向改變

D.當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖（d）位置時，感應(yīng)電動勢最大，ab邊感應(yīng)電流方向為a→b

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】物理學(xué)中將帶電粒子的電荷量與其質(zhì)量之比稱為比荷，根據(jù)某帶電粒子在電場和磁場中受力及運動情況，可以得出它的比荷。如圖是陰極射線管，左端正負極接高壓電源可從陰極K水平向右發(fā)射帶電粒子束（也叫陰極射線），當(dāng)圖中金屬板D1、D2之間未加電場時，粒子束不偏轉(zhuǎn)，最終運動到屏上P1點。按圖示方向在D1、D2之間施加電場E之后，粒子束發(fā)生偏轉(zhuǎn)并運動到屏上P2點。

(1)判斷該粒子束的電性，簡要說明理由。

(2)為了抵消陰極射線的偏轉(zhuǎn)，使它沿水平方向直接運動到P1，需要在兩塊金屬板D1、D2之間的區(qū)域再施加一個大小合適、方向垂直于紙面的磁場。若已知金屬板D1、D2間距離d，兩板間的電壓U，磁場的磁感應(yīng)強度B。

①請判斷磁場的方向并求出陰極射線速度v的表達式。

②去掉D1、D2間的電場，陰極射線經(jīng)N點（圖中未畫出）離開磁場打到在屏上P3點。若已知P3到N點水平距離為D，豎直距離為h，金屬板D1、D2的板長為L，請推導(dǎo)出陰極射線中粒子的比荷的表達式。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】經(jīng)典理論認為，氫原子核外電子在庫侖力作用下繞固定不動的原子核做圓周運動。已知電子電荷量的大小為e，質(zhì)量為m，靜電力常量為k，取無窮遠為電勢能零點，系統(tǒng)的電勢能可表示為，其中r為電子與氫原子核之間的距離。

(1)設(shè)電子在半徑為r1的圓軌道上運動：

①推導(dǎo)電子動能表達式；

②若將電子的運動等效成環(huán)形電流，推導(dǎo)等效電流的表達式；

(2)在玻爾的氫原子理論中，他認為電子的軌道是量子化的，這些軌道滿足如下的量子化條件，其中n=1，2，3……稱為軌道量子數(shù)，rn為相應(yīng)的軌道半徑，vn為電子在該軌道上做圓周運動的速度大小，h為普朗克常量。求：

①氫原子中電子的軌道量子數(shù)為n時，推導(dǎo)軌道的半徑及電子在該軌道上運動時氫原子能量的表達式。

②假設(shè)氫原子甲的核外電子從第2軌道躍遷到第1軌道的過程中所釋放的能量，恰好被量子數(shù)n=3的氫原子乙吸收并使其電離，不考慮躍遷或電離前后原子核所受到的反沖，推導(dǎo)氫原子乙電離出的電子動能表達式。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖1所示為“探究滑塊加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗裝置圖．滑塊置于一端帶有定滑輪的長木板上，左端連接紙帶，紙帶穿過電火花打點計時器．滑塊的質(zhì)量為m1，托盤（及砝碼）的質(zhì)量為m2

（1）下列說法正確的是_________

A．為平衡滑塊與木板之間的摩擦力，應(yīng)將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，在不掛托盤（及砝碼）的情況下使滑塊恰好做勻速運動

B．每次改變滑塊質(zhì)量時，應(yīng)重新平衡摩擦力

C．本實驗m2應(yīng)遠大于m1

D．在用圖象探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時，應(yīng)作a﹣圖象

（2）實驗中，得到一條打點的紙帶，如圖2所示，已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T，且間距x1、x2、x3、x4已量出，則計算滑塊加速度的表達式為a=______；

（3）某同學(xué)在平衡摩擦力后，保持滑塊質(zhì)量不變的情況下，通過多次改變砝碼重力，作出滑塊加速度a與砝碼重力F（未包括托盤）的圖象如圖3所示，若牛頓第二定律成立，重力加速度g=10m/s2，則滑塊的質(zhì)量為______kg，托盤的質(zhì)量為_______kg．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

（4）如果砝碼的重力越來越大，滑塊的加速度不能無限制地增加，會趨近于某一極限值，此極限值為_______．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，M、N是在真空中豎直放置的兩塊平行金屬板，板間有勻強電場，質(zhì)量為m、電荷量為－q的帶電粒子(不計重力)，以初速度v0由小孔進入電場，當(dāng)M、N間電壓為U時，粒子剛好能到達N板，如果要使這個帶電粒子能到達M、N兩板間距的處返回，則下述措施能滿足要求的是(　　)

A. 使初速度為原來

B. 使M、N間電壓提高到原來的2倍

C. 使M、N間電壓提高到原來的4倍

D. 使初速度和M、N間電壓都減為原來的

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為一皮帶傳動裝置，右輪的半徑為r，a是它邊緣上的一點。左側(cè)是一輪軸，大輪的半徑為4r，小輪的半徑為2r。b點在小輪上，b到小輪中心的距離為r。c點和d點分別位于小輪和大輪的邊緣上。若在傳動過程中，皮帶不打滑。則(　　)

A.a點與b點的線速度大小相等

B.a點與b點的角速度大小相等

C.a點與c點的線速度大小相等

D.a點與d點的向心加速度大小相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有一架電梯，啟動時勻加速上升，加速度為2m/s2，制動時勻減速上升，加速度為﹣1m/s2，樓高52m．求：

（1）若上升的最大速度為6m/s，電梯升到樓頂?shù)淖疃虝r間是多少？

（2）如果電梯先加速上升，然后勻速上升，最后減速上升，全程共用16秒，上升的最大速度是多少？

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