2.利用圖所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.圖中AB是固定的光滑斜面,斜面的傾角為30°,1和2是固定在斜面上適當(dāng)位置的兩個(gè)光電門,當(dāng)光電門中有物體通過時(shí)與它們連接的光電計(jì)時(shí)器(都沒有畫出)能夠顯示擋光時(shí)間.讓滑塊從斜面的頂端滑下,光電門1、2各自連接的光電計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別為5.00×10-2s、2.00×10-2s.已知滑塊質(zhì)量為2.00kg,滑塊沿斜面方向的長度為5.00cm,光電門1和2之間的距離為0.54m,g=9.80m/s2,取滑塊經(jīng)過光電門時(shí)的速度為其平均速度.(結(jié)果取三位有效數(shù)字)
(1)滑塊通過光電門1時(shí)的速度v1=1.0m/s.
(2)滑塊通過光電門1、2之間的動能增加量為5.25J,重力勢能的減少量為5.29J.
(3)滑塊重力勢能的減小量稍大于動能的增加量的原因是小車受阻力作用,阻力做功使機(jī)械能減少.

分析 (1)知道光電門測量瞬時(shí)速度等于這段的平均速度的原理,即可求解.
(2)根據(jù)瞬時(shí)速度從而求出動能.根據(jù)功能關(guān)系得重力勢能減小量等于重力做功的數(shù)值.
(3)增加的動能小于減小的重力勢能的原因是,滑塊受到斜面的摩擦力做功.

解答 解:(1)塊通過光電門1時(shí)的速度為:v1=$\frac94hvudh{{t}_{1}}$=$\frac{0.05}{0.05}$m/s=1.0m/s
通過光電門2時(shí)的速度為:v2=$\fracm0posbk{{t}_{2}}$=$\frac{0.05}{0.02}m/s$=2.5m/s
(2)滑塊通過光電門1、2之間的動能增加量為:△Ek=Ek2-Ek1=$\frac{1}{2}$mv22-$\frac{1}{2}$mv12=5.25J
重力勢能減小量為:△Ep=mgh=2.0×9.8×0.540×sin30°J=5.29J.
(3)滑塊在下滑過程中,受到斜面的摩擦力作用,則機(jī)械能不守恒,導(dǎo)致減小的重力勢能小于動能.
故答案為:(1)1.00;(2)5.25,5.29;(3)小車受阻力作用,阻力做功使機(jī)械能減少

點(diǎn)評 考查知道運(yùn)用平均速度代替瞬時(shí)速度的思想,掌握驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的原理,及注意機(jī)械能守恒的條件.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

12.某實(shí)驗(yàn)小組利用實(shí)驗(yàn)室提供的器材探究一種金屬絲的電阻率.所用的器材包括:輸出為3V的直流穩(wěn)壓電源、電流表、待測金屬絲、螺旋測微器(千分尺)、米尺、電阻箱、開關(guān)和導(dǎo)線等.

(1)他們截取了一段金屬絲,拉直后固定在絕緣的米尺上,并在金屬絲上夾上一個(gè)小金屬夾,金屬夾可在金屬絲上移動.請根據(jù)現(xiàn)有器材,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路,并連接電路實(shí)物圖1.
(2)實(shí)驗(yàn)的主要步驟如下:
①正確連接電路,設(shè)定電阻箱的阻值,開啟電源,合上開關(guān);
②讀出電流表的示數(shù),記錄金屬夾的位置;
③斷開開關(guān),改變金屬夾的位置,合上開關(guān),重復(fù)②的操作.
(3)該小組測得電流與金屬絲接入長度關(guān)系的數(shù)據(jù),并據(jù)此繪出圖2的關(guān)系圖線,其斜率為1.7A-1m-1(保留三位有效數(shù)字);圖線縱軸截距與電源電動勢的乘積代表了電源內(nèi)電阻與電阻箱的電阻之和.
(4)他們使用螺旋測微器測量金屬絲的直徑,示數(shù)如圖3所示.金屬絲的直徑是0.200mm.圖2中圖線的斜率、電源電動勢和金屬絲橫截面積的乘積代表的物理量是金屬絲的電阻率,其數(shù)值和單位為9.89×10-7Ω•m(保留三位有效數(shù)字).

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

13.目前,世界上正在研究一種新型發(fā)電機(jī)叫磁流體發(fā)電機(jī).如圖表示了它的原理:將一束等離子體噴射入磁場,在場中有兩塊金屬板A、B,這時(shí)金屬板上就會聚集電荷,產(chǎn)生電壓.如果射入的等離子體速度均為v,兩金屬板的板長為L,板間距離為d,板平面的面積為S,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直于速度方向,負(fù)載電阻為R,電離氣體充滿兩板間的空間.當(dāng)發(fā)電機(jī)穩(wěn)定發(fā)電時(shí),電流表示數(shù)為I.那么以下正確的是( 。
A.A板為正極
B.R中電流的方向向上
C.AB板產(chǎn)生的電動勢為Bvd
D.AB板間的等離子體的電阻為$\frac{S}{L}$($\frac{BLv}{I}$-R)

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

10.(1)若用如圖所示的平拋儀來做研究平拋運(yùn)動的實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)測量前必須進(jìn)行兩項(xiàng)重要的調(diào)整:
①調(diào)整背景板豎直,
其標(biāo)準(zhǔn)是:重垂線與背景板平行.
②調(diào)整軌道的槽口水平,
其目的是:讓小球作平拋運(yùn)動.
(2)圖所示的實(shí)驗(yàn)中,為描繪平拋運(yùn)動軌跡,需多次釋放小球,它對釋放小球的要求是:
①從同一位置釋放.
②無初速度釋放.

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17.如圖所示,AB板長為L,B端放有質(zhì)量為m的小物體P(可視為質(zhì)點(diǎn)),物體與板的動摩擦因數(shù)為μ,開始時(shí)板水平,若繞A緩慢轉(zhuǎn)過一個(gè)小角度a的過程中,物體始終保持與板相對靜止,則這個(gè)過程中(  )
A.重力對P做正功B.摩擦力對P做正功C.合外力對P做正功D.支持力對P做正功

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7.下列說法中正確的是( 。
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14.下列說法正確的是( 。
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11.沿x軸正向傳播的一列簡諧橫波在t=0時(shí)刻的波形如圖所示,a為介質(zhì)中的一個(gè)質(zhì)點(diǎn),該波的傳播速度為2.5m/s,則t=0.6s時(shí)( 。
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B.質(zhì)點(diǎn)a的速度方向與對平衡位置的位移方向相同
C.質(zhì)點(diǎn)a的速度方向與加速度的方向相同
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12.某人站在高樓的平臺邊緣,以20m/s的速度豎直向上拋出一石子,若忽略空氣阻力,g取10m/s2,則:
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(2)上升到最大高度所用的時(shí)間t?
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