【題目】如圖甲所示的裝置叫做阿特伍德機(jī)，是英國數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家阿特伍德創(chuàng)制的一種著名力學(xué)實驗裝置，用來研究勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律．某同學(xué)對該裝置加以改進(jìn)后用來驗證機(jī)械能守恒定律，如圖乙所示．

(1)實驗時，該同學(xué)進(jìn)行了如下操作：

①將質(zhì)量均為M (A的含擋光片，B的含掛鉤)的重物用繩連接后，跨放在定滑輪上，處于靜止?fàn)顟B(tài)，測量出_______ (填“A的上表面”、“A的下表面”或“擋光片中心”)到光電門中心的豎直距離h.

②在B的下端掛上質(zhì)量為m的物塊C，讓系統(tǒng)(重物A、B以及物塊C)中的物體由靜止開始運(yùn)動，光電門記錄擋光片擋光的時間為Δt.

③測出擋光片的寬度d，計算有關(guān)物理量，驗證機(jī)械能守恒定律．

(2)如果系統(tǒng)(重物A、B以及物塊C)的機(jī)械能守恒，應(yīng)滿足的關(guān)系式為_________ (已知重力加速度為g)．

(3)引起該實驗系統(tǒng)誤差的原因有________________________ (寫一條即可)．

(4)驗證實驗結(jié)束后，該同學(xué)突發(fā)奇想：如果系統(tǒng)(重物A、B以及物塊C)的機(jī)械能守恒，不斷增大物塊C的質(zhì)量m，重物B的加速度a也將不斷增大，那么a與m之間有怎樣的定量關(guān)系？a隨m增大會趨于一個什么值？請你幫該同學(xué)解決：

①寫出a與m之間的關(guān)系式：____________________ (還要用到M和g)．

②a的值會趨于___________．

【答案】擋光片中心 繩子有一定的質(zhì)量、滑輪與繩子之間有摩擦、重物運(yùn)動受到空氣阻力等 重力加速度g

【解析】

解：（1）螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為5.5mm，可動刻度讀數(shù)為0.01×20.0mm=0.200mm，

所以最終讀數(shù)為：5.5mm+0.200mm=5.700mm．

（2）需要測量系統(tǒng)重力勢能的變化量，則應(yīng)該測量出擋光片中心到光電門中心的距離，系統(tǒng)的末速度為：，

則系統(tǒng)重力勢能的減小量△Ep=mgh，系統(tǒng)動能的增加量為：,

若系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則有：

（3）系統(tǒng)機(jī)械能守恒的條件是只有重力做功，引起實驗誤差的原因可能有：繩子有質(zhì)量；滑輪與繩子有摩擦；重物運(yùn)動受到阻力作用．

（4）根據(jù)牛頓第二定律得，系統(tǒng)所受的合力為mg，則系統(tǒng)加速度為：，當(dāng)m不斷增大，則a趨向于g．

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】如圖所示，豎直光滑直軌道OA高度為2R，連接半徑為R的半圓形光滑環(huán)形管道ABC（B為最低點(diǎn)），其后連接圓弧環(huán)形粗糙管道CD，半徑也為R．一個質(zhì)量為m的小球從O點(diǎn)由靜止釋放，自由下落至A點(diǎn)進(jìn)入環(huán)形軌道，從D點(diǎn)水平飛出，下落高度剛好為R時，垂直落在傾角為30°的斜面上P點(diǎn)，不計空氣阻力，重力加速度為g．求：

（1）小球運(yùn)動到B點(diǎn)時對軌道的壓力大小；

（2）小球運(yùn)動到D點(diǎn)時的速度大小；

（3）小球在環(huán)形軌道中運(yùn)動時，摩擦力對小球做了多少功？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,M、N是豎直放置的兩平行金屬板,分別帶等量異種電荷,兩板間產(chǎn)生一個水平向右的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)為E,一質(zhì)量為m、電荷量為+q的微粒以初速度v0沿豎直向上方向從與兩板等距的A點(diǎn)射入勻強(qiáng)電場中,在靜電力的作用下垂直打到N板上的C點(diǎn),已知AB=BC.不計空氣阻力,則可知(　　)

A. 微粒在電場中做曲線運(yùn)動

B. 微粒打到C點(diǎn)時的速率與射入電場時的速率相等

C. M、N板間的電勢差為

D. M、N板間的電勢差為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖,點(diǎn)O、a、c在同一水平線上,c點(diǎn)在豎直細(xì)桿上。一橡皮筋一端固定在O點(diǎn),水平伸直(無彈力)時,另一端恰好位于a點(diǎn),在a點(diǎn)固定一光滑小圓環(huán),橡皮筋穿過圓環(huán)與套在桿上的小球相連。已知b、c間距離小于c、d間距離,小球與桿間的動摩擦因數(shù)恒定,橡皮筋始終在彈性限度內(nèi)且其彈力跟伸長量成正比。小球從b點(diǎn)上方某處釋放,第一次到達(dá)b、d兩點(diǎn)時速度相等,則小球從b第一次運(yùn)動到d的過程中（ ）

A. 在c點(diǎn)速度最大

B. 在c點(diǎn)下方某位置速度最大

C. 重力對小球做的功一定大于小球克服摩擦力做的功

D. 在b、c兩點(diǎn),摩擦力的瞬時功率大小相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】跳傘運(yùn)動員做低空跳傘表演，他離開飛機(jī)后先做自由落體運(yùn)動，當(dāng)距離地面125 m時打開降落傘，傘張開后運(yùn)動員就以14.3 m/s2的加速度做勻減速運(yùn)動，到達(dá)地面時速度為5 m/s，問：（g=10 m/s2）

（1）運(yùn)動員打開降落傘時的速度為多少?

（2）運(yùn)動員離開飛機(jī)時距地面的高度為多少?

（3）離開飛機(jī)后，經(jīng)過多少時間才能到達(dá)地面? （結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)量為2 kg的物體在水平推力F的作用下沿水平面做直線運(yùn)動，一段時間后撤去F，其運(yùn)動的v–t圖象如圖所示。g取10 m/s2，從圖象中可知（ ）

A. 水平推力的大小4 N

B. 物體與地面間的動摩擦因數(shù)為0.3

C. 前4 s內(nèi)的位移是8 m

D. 前10 s內(nèi)的位移是17 m

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一沙袋用無彈性輕細(xì)繩懸于O點(diǎn)．開始時沙袋處于靜止，此后彈丸以水平速度擊中沙袋后均未穿出．第一次彈丸的速度為v1，打入沙袋后二者共同擺動的最大擺角為30°.當(dāng)他們第1次返回圖示位置時，第2粒彈丸以水平速度v2又擊中沙袋，使沙袋向右擺動且最大擺角仍為30°.若彈丸質(zhì)量是沙袋質(zhì)量的倍，則以下結(jié)論中正確的是(　　)

A. v1:v2＝41:42 B. v1:v2＝41:83

C. v2＝v1 D. v1:v2＝42:41

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動的位移x與時間t的關(guān)系為x＝5t＋t2 (位移x與時間t的單位分別是米和秒)，對于該質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動以下說法錯誤的是

A. 第1 s內(nèi)的位移是6 m

B. 前2 s內(nèi)的平均速度是7 m/s

C. 任意相鄰的1 s內(nèi)位移差都是1 m

D. 任意1 s內(nèi)的速度變化量都是2 m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】課外小組利用如圖所示電路測量電壓表毫伏表內(nèi)電阻，該電壓表量程為500mV，內(nèi)電阻約為圖中電源電動勢為E、內(nèi)可阻忽略不計，為滑動變阻器，為電阻箱，V為待測電壓表。經(jīng)以下步驟可近似測得電壓表毫伏表的內(nèi)電阻。

斷開，閉合，電阻箱的阻值調(diào)到最大，調(diào)節(jié)，使電壓表讀數(shù)等于其量程；

保持不變，閉合，調(diào)節(jié)，使電壓表讀數(shù)等于，然后讀出的值，取。

按圖甲所示的實物圖，在圖乙所給出的虛線框中畫出電路圖____________。

在備選的實驗器材中，有兩個滑動變阻器供選擇，它們的銘牌上分別標(biāo)有：“，1A”，“，2A”，在保證各實驗器材均能正常工作的前提下，為盡可能提高測量精度且便于調(diào)節(jié)，滑動變阻器應(yīng)選用______填“A”或“B”

若實驗中測得的結(jié)果，要將這令電壓表改裝成量程為10V的電壓表，則應(yīng)串聯(lián)一個阻值為______定值電阻。

本實驗中測的系統(tǒng)誤差來自于______。

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