【題目】如甲圖所示的裝置叫做阿特伍德機,是英國數(shù)學家和物理學家阿特伍德(GAtwood1746-1807)創(chuàng)制的一種著名力學實驗裝置,用來研究勻變速直線運動的規(guī)律.某同學對該裝置加以改進后用來驗證機械能守恒定律,如圖乙所示.實驗時,該同學進行了如下步驟:

①將質(zhì)量均為MA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,處于靜止狀態(tài),測量出A上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動,光電門記錄擋光片擋光的時間為△t

③測出擋光片的寬度d,計算物塊速度v

④利用實驗數(shù)據(jù)驗證機械能守恒定律.

1)步驟③中,計算物塊速度v=______(用實驗中字母表示),利用這種方法測量的速度總是比擋光片中心通過光電門中心的實際速度_________(選填)。為使 v的測量值更加接近真實值,減小測量系統(tǒng)誤差,可采用的最合理的方法是__________

A.減小擋光片寬度d

B.增大擋光片中心到光電門中心的豎直距離h

C.將光電門記錄擋光時間△t的精度設(shè)置得更高

D.將實驗裝置更換為紙帶和打點計時器

2)步驟④中,如果系統(tǒng)(重物AB以及物塊C)的機械能守恒,應(yīng)滿足的關(guān)系為______(已知重力加速度g,用實驗中字母表示)

3)某次實驗分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),系統(tǒng)重力勢能減小量小于系統(tǒng)動能增加量,造成這個結(jié)果的原因可能是________

A.繩子、滑輪并非輕質(zhì)而有一定質(zhì)量

B.滑輪與繩子之間產(chǎn)生滑動摩擦

C.計算重力勢能錯誤地將g的數(shù)值取做10m/s2

D.掛物塊C時不慎使B具有向上的初 速度

【答案】 A mgh= D

【解析】

1[1]根據(jù)步驟③中,則可得系統(tǒng)的末速度為:

[2][3]物體下落過程的速度是越來越大,而用這種方法測出來的速度是平均速度,所以比實際速度要;所以為讓平均速度越接近瞬時速度,即通過光電門的時間要短,所以可采用的最合理的方法是減小擋光片寬度d,故選A;

2[4]系統(tǒng)重力勢能的減小量,系統(tǒng)動能的增加量為:

若系統(tǒng)機械能守恒,則有:

mgh=

3[5]A.繩子、滑輪并非輕質(zhì)而有一定質(zhì)量,不會導致系統(tǒng)重力勢能減小量小于系統(tǒng)動能增加量,故A錯誤,不符合題意;

B.輪與繩子之間產(chǎn)生滑動摩擦,會導致系統(tǒng)重力勢能減小量大于系統(tǒng)動能增加量,故B錯誤,不符合題意;

C.計算重力勢能錯誤地將g的數(shù)值取做10m/s2,會導致系統(tǒng)重力勢能減小量大于系統(tǒng)動能增加量,故C錯誤,不符合題意;

D.掛物塊C時不慎使B具有向上的初速度,使得BC下落的高度比靜止時下落的高度更高,則A通過光電門的速度更大,故會導致系統(tǒng)重力勢能減小量小于系統(tǒng)動能增加量,故D正確,符合題意。

練習冊系列答案
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【題目】質(zhì)量為的小球系于一根長為的細繩一端,細繩的另一端固定于O點,現(xiàn)使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動,試求:

1)小球能通過最高點的條件;

2)若小球以的速度通過最高點,細繩對球的作用力;

3)若小球以的速度通過最低點,細繩對球的作用力.

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A.當物體靜止時,靜摩擦力減小B.當物體靜止時,靜摩擦力不變

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(1)從坐標系中的實驗數(shù)據(jù)可知,該彈簧的勁度系數(shù)是________(精確到兩位有效數(shù)字)。

(2)關(guān)于實驗注意事項,以下哪項是沒有必要的?(填入字母序號)________。

A.懸吊砝碼后,在砝碼靜止后再讀數(shù)

B.彈簧的受力不超過它的彈性限度

C.盡量減小彈簧和橫梁之間的摩擦

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【題目】如圖所示,為水平拋出的小球與地面碰撞后的頻閃照片,先后經(jīng)過位置 1-8,每個方格邊長為 a。小球質(zhì)量為 m,運動中不計空氣阻力和球地的碰撞時間。下列判斷正確的是

A.1 位置不是小球平拋運動的起始點

B.2 位置的速度與水平方向夾角的正切值為 tanθ=1.5

C.小球觸地反彈后豎直向上的分速度為觸地前瞬間豎直分速度的 0.5

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A.b 擺發(fā)生振動,其余擺均不動

B.所有擺均以相同頻率振動

C.所有擺均以相同擺角振動

D.c 擺的振幅最大,a 擺的振幅最小

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(1)簡述動量定理并根據(jù)牛頓運動定律推導出動量定理。

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A.B.

C.D.

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A. B. C. D.

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