【題目】某同學(xué)用如圖甲所示裝置驗證機(jī)械能守恒定律，力傳感器固定在天花板上，細(xì)線一端吊著小球，一端連在力傳感器上傳感器顯示細(xì)線拉力的大小。小球的質(zhì)量為m，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g。

(1)實(shí)驗開始前，用游標(biāo)卡尺測出小球的直徑，示數(shù)如圖乙所示，則小球的直徑D=________mm。再讓小球處于自然懸掛狀態(tài)，測出懸線的長為L。

(2)將小球拉離平衡位置使細(xì)線與豎直方向成一定的張角θ，由靜止釋放小球，使小球在豎直面內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動，力傳感器測出懸線的拉力隨時間變化的關(guān)系如圖丙所示，則小球運(yùn)動到最低點(diǎn)時速度的大小為v=________。小球擺到最高點(diǎn)時與最低點(diǎn)的高度差h=________(均用已知和測量物理量的符號表示)

(3)驗證機(jī)械能守恒定律成立的表達(dá)式為________________(用已知和測量物理量的符號表示)。

【答案】9.8； ； ； ；

【解析】

（1）游標(biāo)卡尺的讀數(shù)等于主尺刻度數(shù)與游標(biāo)尺刻度數(shù)之和；

（2）在最低點(diǎn)根據(jù)牛頓第二定律求解速度v；根據(jù)幾何關(guān)系求解下落的高度；

（3）若機(jī)械能守恒，則小球的動能增加量等于重力勢能的減�。�

（1）小球的直徑D=9mm+0.1mm×8=9.8mm；

（2）小球在最低點(diǎn)時細(xì)繩受拉力最大為F0，根據(jù)牛頓第二定律：F0-mg=m ，解得；小球擺到最高點(diǎn)時與最低點(diǎn)的高度差h=；

（3）驗證機(jī)械能守恒定律成立的表達(dá)式為 ，

即

即：

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】（多選）如圖所示，虛線a、b、c表示O處點(diǎn)電荷的電場中的三個等勢面，設(shè)兩相鄰等勢面的間距相等，一電子射入電場后的運(yùn)動軌跡如圖中實(shí)線所示，其中1、2、3、4是運(yùn)動軌跡與等勢面的一些交點(diǎn)．由此可以判定( )

A. 電子在每個位置具有的電勢能與動能的總和一定相等

B. O處的點(diǎn)電荷一定帶正電

C. a、b、c三個等勢面的電勢關(guān)系是φa>φb>φc

D. 電子運(yùn)動時的電勢能先增大后減小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一個25kg的小孩從高度為3.0m的傾斜滑梯頂端由靜止開始滑下，滑到底端時的速度大小為2.0m/s．取g=10m/s2，以下關(guān)于各力做功和能量轉(zhuǎn)化的說法，正確的是（　�。�

A. 小孩在下滑過程中機(jī)械能守恒 B. 合外力對小孩做功50J

C. 小孩克服摩擦力做功750J D. 滑到底端時重力的瞬時功率為50W

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一質(zhì)量為m、電量為q的帶正電小滑塊，從傾角為θ的光滑絕緣斜面上的A點(diǎn)由靜止下滑，經(jīng)時間t后立即加上沿斜面向上的勻強(qiáng)電場，再經(jīng)時間t滑塊恰好過A點(diǎn)。重力加速度大小為g，則

A. 勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為

B. 滑塊過A點(diǎn)時的速度大小為

C. 滑塊從A點(diǎn)到最低點(diǎn)過程中重力勢能減少了

D. 滑塊從最低點(diǎn)到A點(diǎn)的過程中電勢能減少了

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)做驗證向心力與線速度關(guān)系的實(shí)驗。裝置如圖所示，一輕質(zhì)細(xì)線上端固定在拉力傳 感器上，下端懸掛一小鋼球。鋼球靜止時剛好位于光電門中央。主要實(shí)驗步驟如下：

①用游標(biāo)卡尺測出鋼球直徑d；

②將鋼球懸掛靜止不動，此時力傳感器示數(shù)為F1，用米尺量出線長L；

③將鋼球拉到適當(dāng)?shù)母叨忍庒尫�，光電門計時器測出鋼球的遮光時間為t，力傳感器示數(shù)的最大值為F2；

已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?/span>g，請用上述測得的物理量表示：

（1）鋼球經(jīng)過光電門時的線速度表達(dá)式v＝____，向心力表達(dá)式 ＝____；

（2）鋼球經(jīng)過光電門時的所受合力的表達(dá)式F合＝ ___；

（3）若在實(shí)驗誤差允許的范圍內(nèi)F向＝F合，則驗證了向心力與線速度的關(guān)系。該實(shí)驗可能的誤差有：____。（寫出一條即可）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】泉州光伏產(chǎn)業(yè)非常發(fā)達(dá)，擁有國家級博士后科研工作站及國家級企業(yè)技術(shù)中心。街道上的很多電子顯示屏，其最重要的部件就是發(fā)光二極管。有一種發(fā)光二極管，它由半徑為R的半球體介質(zhì)ABC和發(fā)光管芯組成，管芯發(fā)光區(qū)域是半徑為r的圓面PQ，其圓心與半球體介質(zhì)的球心O 重合，如圖所示。圖中發(fā)光圓面發(fā)出的某條光線射向D點(diǎn)，入射角為30°，折射角為45°。

（i）求半球體介質(zhì)對光的折射率n；

（ii）為使從發(fā)光圓面PQ射向半球面上所有的光都能直接射出，管芯發(fā)光區(qū)域面積最大值為多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖1所示，將重物A通過細(xì)繩纏繞在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸上。閉合開關(guān)后，讓重物下落，會發(fā)現(xiàn)小燈泡被點(diǎn)亮。發(fā)電機(jī)內(nèi)部由線框和磁場構(gòu)成，為了研究該問題，我們把它簡化為如圖2中的模型，虛線框內(nèi)存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場，導(dǎo)體棒與水平放置的平行導(dǎo)軌始終垂直。導(dǎo)軌間距為L，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，重物質(zhì)量為，導(dǎo)體棒質(zhì)量為，燈泡電阻為R，不考慮燈泡電阻變化，忽略一切摩擦，不計導(dǎo)軌、導(dǎo)體棒電阻。

（1）結(jié)合該簡化模型，說明小燈泡為什么會被點(diǎn)亮；

（2）重物加速下落過程中，當(dāng)其速度為v時，求此時導(dǎo)體棒的加速度大��；

（3）在圖3的坐標(biāo)系中定性畫出回路中電流隨時間變化的規(guī)律，并說明圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積的物理意義。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在電場強(qiáng)度大小為E的勻強(qiáng)電場中，將一個質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電小球由靜止開始釋放，帶電小球沿與水平方向成θ<450的方向斜向下做直線運(yùn)動。則下列判斷正確的是

A. 若cosθ<，則小球機(jī)械能一定增加 B. 若cosθ＝，則小球機(jī)械能一定不變

C. 若cosθ<，則小球機(jī)械能一定減小 D. 若tanθ＝，則小球機(jī)械能一定增加

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為一種質(zhì)譜儀的示意圖，該質(zhì)譜儀由速度選擇器、靜電分析器和磁分析器組成。若速度選擇器中電場強(qiáng)度大小為，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為、方向垂直紙面向里，靜電分析器通道中心線為圓弧，圓弧的半徑()為，通道內(nèi)有均勻輻射的電場，在中心線處的電場強(qiáng)度大小為，磁分析器中有范圍足夠大的有界勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為、方向垂直于紙面向外。一帶電粒子以速度沿直線經(jīng)過速度選擇器后沿中心線通過靜電分析器，由點(diǎn)垂直邊界進(jìn)入磁分析器，最終打到膠片上的點(diǎn)，不計粒子重力。下列說法正確的是

A. 速度選擇器的極板的電勢板比極板的高

B. 粒子的速度

C. 粒子的比荷為

D. 兩點(diǎn)間的距離為

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案