17.為驗證小球在自由下落過程中機(jī)械能守恒,某實驗小組進(jìn)行了如下操作:
如圖所示,豎直固定一刻度尺,小球最初停在O點(diǎn),球底端和刻度尺“0”刻度線在同一水平線上.小球由靜止開始下落,用頻閃相機(jī)使底片每三十分之一秒曝光一次,得到小球運(yùn)動的照片.選取OA過程驗證小球機(jī)械能守恒.
①小球運(yùn)動經(jīng)過A點(diǎn)時速度大小vA=3.7m/s (結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).
②下列操作中合理的是AB.
A.相同大小的橡膠球和鐵球中,應(yīng)選用鐵球
B.A點(diǎn)的位置應(yīng)離O點(diǎn)距離適當(dāng)大些
C.小球的位置和下落的高度都必須以小球球心位置確定
D.驗證機(jī)械能守恒就是比較小球O到A過程重力勢能的減小和在A點(diǎn)動能是否相等,因此一定要測量小球的質(zhì)量.

分析 根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出A點(diǎn)的速度.為了減小實驗的誤差,AO之間的距離適當(dāng)大些,選擇質(zhì)量大,體積小的球.

解答 解:①根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出A點(diǎn)的速度
A點(diǎn)的速度為vA=$\frac{x}{t}$=$\frac{0.87-0.62}{\frac{2}{30}}$=3.7m/s 
②A、相同大小的橡膠球和鐵球中,應(yīng)選用鐵球,可以減小阻力的影響.故A正確.
B、為了減小測量的誤差,AO距離適當(dāng)大一些.故B正確.
C、小球的位置和下落的高度也可以通過球的末端位置確定.故C錯誤.
D、因為重力勢能的減小量和動能的增加量都含有質(zhì)量,可以約去,所以不一定要測量小球的質(zhì)量.故D錯誤.
故選:AB.
故答案為:①3.7
  ②AB

點(diǎn)評 要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實驗問題的能力,在平時練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識的理解與應(yīng)用,知道驗證機(jī)械能守恒定律的實驗原理,實驗的誤差.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.如圖所示,直角坐標(biāo)系xOy所在平面有一勻強(qiáng)電場,M、N為電場中的兩點(diǎn),M點(diǎn)的坐標(biāo)為(0,1),N點(diǎn)的坐標(biāo)為($\sqrt{3}$,0),已知電場方向平行于直線MN,則直線MN上與O點(diǎn)的電勢差為零的點(diǎn)的坐標(biāo)為( 。
A.(1,$\frac{1}{2}$)B.($\frac{\sqrt{3}}{2}$,$\frac{1}{2}$)C.($\frac{3}{4}$,$\frac{\sqrt{3}}{2}$)D.($\frac{\sqrt{3}}{4}$,$\frac{3}{4}$)

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8.AB是豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧軌道,在下端B與水平直軌相切,如圖所示.一可視為質(zhì)點(diǎn)的小球自A點(diǎn)起由靜止開始沿軌道下滑.已知圓軌道半徑為R,小球的質(zhì)量為m,不計各處摩擦.求:
(1)小球下滑到B點(diǎn)時速度的大;
(2)小球經(jīng)過圓弧軌道的B點(diǎn)和水平軌道的C點(diǎn)時,所受軌道支持力FB、FC各是多大?

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5.如圖所示,在光滑的水平面上有A、B兩個物體,A和B彼此緊靠在一起,A的上表面有一半徑為R、頂端距水平面高為h的光滑半圓槽,槽頂有一可視為質(zhì)點(diǎn)的小物體C,A、B、C三者質(zhì)量均為m,現(xiàn)使物體C由靜止沿槽下降,且運(yùn)動過程中它始終與圓槽接觸,求:
(1)A和B剛分離時B的速度;
(2)A和B分離后,C能達(dá)到距水平面的最大高度.

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12.如圖所示,質(zhì)量為M0=4kg的木板靜止在光滑的水平面上,在木板的右端放置一個質(zhì)量m=1kg大小可以忽略的鐵塊,鐵塊與木板之間的摩擦因數(shù)μ=0.4,在鐵塊上加一個水平向左的恒力F=8N,鐵塊在長L=6m的木板上滑動.取g=10m/s2.求:
(1)經(jīng)過多長時間鐵塊運(yùn)動到木板的左端;
(2)在鐵塊到達(dá)木板左端的過程中,恒力F對鐵塊所做的功;
(3)在鐵塊到達(dá)木板左端時,鐵塊和木板的總動能;
(4)此過程因為摩擦而產(chǎn)生的熱量.

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2.以水平地面為零勢面,將小球從水平地面豎直向上拋出,A為小球運(yùn)動過程中的某一點(diǎn),在上升過程中,小球經(jīng)過該點(diǎn)時的動能是其勢能的兩倍,在下落過程中,小球經(jīng)過該點(diǎn)時的勢能是動能的兩倍,已知小球能夠達(dá)到的最大高度為H,且小球在運(yùn)動過程中所受空氣阻力大小恒定,求A點(diǎn)距水平地面的高度h.

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9.在圖甲中,理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比n1:n2=1:3,滑片P置于副線圈的中點(diǎn).在圖乙中,滑動變阻器最大阻值R0=6Ω,滑動觸頭P置于R0的中央.兩電路的輸入端都接交流u=20$\sqrt{2}$sin100πt(V)的正弦交流電,輸出端各接一個阻值R=6Ω的定值電阻和理想交流電壓表.兩電壓表的讀數(shù)U1、U2分別為( 。
A.U1=30V,U2=8VB.U1=30V,U2=10VC.U1=60V,U2=8VD.U1=60V,U2=10V

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6.用質(zhì)量為5kg的均勻鐵索,從10m深的井中吊起一質(zhì)量為20kg的物體,其過程中人的拉力隨物體上升的高度變化如圖所示,在這個過程中人至少要做多少功?(g取10m/s2

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(1)棒進(jìn)入磁場前,回路中的電動勢E;
(2)棒在運(yùn)動過程中受到的最大安培力F,以及棒通過三角形abd區(qū)域使電流i與時間t的關(guān)系式.

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