【題目】為驗(yàn)證物體自由落體過程中的機(jī)械能守恒,某同學(xué)利用DIS設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示,A為電磁鐵,B為光電門,有一直徑為d、質(zhì)量為m的金屬小球通過電磁鐵從A處由靜止釋放,下落過程中能通過A處正下方固定于B處的光電門,測得AB間的高度差為H,光電計(jì)時(shí)器記錄下小球通過光電門的時(shí)間為t,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g,且小球直徑d遠(yuǎn)小于H。則:

1)用螺旋測微器測得小球的直徑d如圖乙所示,則_______mm;

2)若小球經(jīng)過光電門的時(shí)間,則速度_______m/s(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字);

3)多次改變H,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),作出圖象如圖丙所示,若小球下落過程中機(jī)械能守恒,則圖線斜率_______(用已知量gd表示);

4)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)小球動能增加量總是稍小于重力勢能減少量,增加下落高度后,重力勢能減少量與動能增加量的差值_______(選填“增加”“減少”或“不變”)。

5)另一名同學(xué)利用如下圖所示的裝置,驗(yàn)證小車與鉤碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,該同學(xué)認(rèn)為只要將摩擦力平衡掉就可以了,你認(rèn)為該同學(xué)的想法正確嗎?理由是:______________________________________。

【答案】0.8050.803~0.808均正確) 0.32 增加 不正確,因?yàn)橛心Σ亮ψ龉Γ粷M足機(jī)械能守恒定律成立的條件

【解析】

(1)[1]由圖示螺旋測微器可知,其示數(shù)為

0.5mm+30.7×0.01mm=0.807mm

(2)[2]小球經(jīng)過光電門時(shí)的速度為

(3)[3]小球減小的重力勢能為

小球增加的動能為

由機(jī)械能守恒定律得

整理得

圖象的斜率

(4)[4] 由于該過程中有阻力做功,而高度越高,阻力做功越多,故增加下落高度后,則將增大。

(5)[5] 根據(jù)機(jī)械能守恒條件可知,雖然平衡了摩擦力,但實(shí)驗(yàn)過程中小車與鉤碼組成的系統(tǒng)仍然有摩擦力做負(fù)功,機(jī)械能不會守恒,所以該同學(xué)的想法不正確。

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】如圖,在豎直平面內(nèi)由 圓弧AB 圓弧BC組成的光滑固定軌道,兩者在最低點(diǎn)B平滑連接。AB弧的半徑為R,BC弧的半徑為 。一小球在A點(diǎn)正上方與A相距 處由靜止開始自由下落,經(jīng)A點(diǎn)沿圓弧軌道運(yùn)動。

1)求小球在BA兩點(diǎn)的動能之比;

2)通過計(jì)算判斷小球能否沿軌道運(yùn)動到C點(diǎn)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場,三個(gè)質(zhì)量和電荷量都相同的帶電粒子a、bc,以不同的速率沿著AO方向?qū)?zhǔn)圓心O射入磁場,其運(yùn)動軌跡如圖所示。若帶電粒子只受磁場力的作用,則下列說法正確的是

A.a粒子速率最大

B.c粒子速率最大

C.a粒子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間最長

D.它們做圓周運(yùn)動的周期Ta<Tb<Tc

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一足夠長的木板B靜置于光滑水平面上,如圖甲所示,其上放置小滑塊A,木板B受到隨時(shí)間t變化的水平拉力F作用,現(xiàn)用傳感器測出木板B的加速度a,從而得到如圖乙所示的圖象,g。下面判斷錯(cuò)誤的是( 。

A.滑塊A與木板B之間的動摩擦因數(shù)為0.2B.滑塊A的質(zhì)量為4kg

C.當(dāng)時(shí)滑塊A的加速度為D.當(dāng)時(shí)木板B加度為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示為某磁電式電流表的原理圖,蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場均勻輻向分布,如圖乙所示,其磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小處處相等,都為B,一邊長為L的正方形線圈處在磁場中,方向如圖乙,當(dāng)通有大小為I的電流時(shí),下列正確的是(   )

A.由于磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小處處相同,則該磁場為勻強(qiáng)磁場

B.穿過正方形線圈的磁通量大小為BL2

C.正方形線圈的左邊導(dǎo)線受到大小為BIL、方向向上的安培力

D.正方形線圈的右邊導(dǎo)線受到大小為BIL、方向向上的安培力

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】2012430日,我國成功發(fā)射兩顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星,衛(wèi)星順利進(jìn)入預(yù)定轉(zhuǎn)移軌道.2020年左右,我國將建成由30余顆衛(wèi)星組成的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),提供覆蓋全球的高精度、高可靠的定位、導(dǎo)航和授時(shí)服務(wù).北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中有幾顆衛(wèi)星是地球同步衛(wèi)星,設(shè)其中某顆同步衛(wèi)星質(zhì)量為m,如果地球半徑為R,自轉(zhuǎn)角速度為ω,表面重力加速度為g,關(guān)于同步衛(wèi)星以下說法正確的是(  )

A.受到地球引力為mgB.衛(wèi)星運(yùn)動方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同

C.距地面的高度D.可以定點(diǎn)于北京上空

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(15)天文學(xué)家將相距較近、僅在彼此的引力作用下運(yùn)行的兩顆恒星稱為雙星。雙星系統(tǒng)在銀河系中很普遍。利用雙星系統(tǒng)中兩顆恒星的運(yùn)動特征可推算出它們的總質(zhì)量。已知某雙星系統(tǒng)中兩顆恒星圍繞它們連線上的某一固定點(diǎn)分別做勻速圓周運(yùn)動,周期均為T,兩顆恒星之間的距離為r,試推算這個(gè)雙星系統(tǒng)的總質(zhì)量。(引力常量為G

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在空中某點(diǎn),將三個(gè)質(zhì)量相等的小球以相同的速率v水平拋出、豎直上拋、豎直下拋,則從拋出點(diǎn)到落地點(diǎn),下列說法中正確的是( 。

A.重力做功相同B.重力的平均功率相同

C.豎直下拋小球的重力的平均功率最大D.落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率相同

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】20181227日,北斗三號基本系統(tǒng)已完成建設(shè),開始提供全球服務(wù)。其導(dǎo)航系統(tǒng)中部分衛(wèi)星運(yùn)動軌道如圖所示:a為低軌道極地衛(wèi)星;b為地球同步衛(wèi)星;c為傾斜軌道衛(wèi)星,其軌道平面與赤道平面有一定的夾角,周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同。下列說法正確的是

A.衛(wèi)星a的線速度比衛(wèi)星c的線速度小

B.衛(wèi)星b和衛(wèi)星c的線速度大小相等

C.衛(wèi)星b的向心加速度比衛(wèi)星c的向心加速度大

D.衛(wèi)星a的機(jī)械能一定比衛(wèi)星b的機(jī)械能大

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