【題目】實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)如下的方案來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．

實(shí)驗(yàn)儀器：鐵架臺(tái)、鐵質(zhì)小球、數(shù)字計(jì)時(shí)器、光電門(mén)1個(gè)、米尺、學(xué)生電源、電磁鐵等．

實(shí)驗(yàn)步驟：

①按圖甲將光電門(mén)和電磁鐵安裝在鐵架臺(tái)上，調(diào)整它們的位置使兩者在同一條豎直線內(nèi)．當(dāng)電磁鐵斷電釋放小球后，小球能順利通過(guò)光電門(mén)．

②電磁鐵吸住小球， 開(kāi)始實(shí)驗(yàn)．?dāng)嚅_(kāi)電磁鐵電源，小球由靜止下落．此時(shí)計(jì)時(shí)器記錄下小球通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間△t．

③用米尺測(cè)出從開(kāi)始下落位置到光電門(mén)中心的距離h（己知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g）

（1）要順利完成實(shí)驗(yàn)還需測(cè)量的物理量有_____（填寫(xiě)物理量的名稱，并用符號(hào)表示）．

（2）寫(xiě)出需要驗(yàn)證的表達(dá)式為：____（用前面給出的物理量符號(hào)表示）．

（3）多次改變光電門(mén)的高度h，并計(jì)算出對(duì)應(yīng)高度下小球通過(guò)光電門(mén)的速度v，作出v2-h 圖象如圖乙，圖象的斜率表示_____，可以計(jì)算得岀重力加速度的大小為__m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．

（4）為減小實(shí)驗(yàn)中的誤差，請(qǐng)你提出兩個(gè)可行的方案①______；② ____．

【答案】小球直徑d 2g 9.7 多次測(cè)量取平均值 適當(dāng)減小小球直徑, 適當(dāng)增大小球和光電門(mén)間的距離等

【解析】

（1）[1]利用光電門(mén)測(cè)速度需要知道小球的直徑，利用 可求出小球過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度，所以要測(cè)量小球的直徑d

（2）[2]小球下落h的過(guò)程中重力勢(shì)能的減少量為mgh，而動(dòng)能的增加量為

若機(jī)械能守恒則應(yīng)該符合

，

即驗(yàn)證

（3）[3]根據(jù)

可整理公式為

所以圖像的斜率表示2g，利用圖像可求出

解得：

（4）[4][5]本實(shí)驗(yàn)中利用了中點(diǎn)時(shí)刻的速度等于平均速度來(lái)計(jì)算小球過(guò)光電門(mén)的速度，為了減小誤差應(yīng)該適當(dāng)減小小球直徑, 使得平均速度更加接近瞬時(shí)速度；重力勢(shì)能的減小量為mgh,為了減小測(cè)量誤差應(yīng)該適當(dāng)增大小球和光電門(mén)間的距離。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示,傾角為的斜面體固定在地面上,質(zhì)量為2m的物塊放在斜面上,繞過(guò)定滑輪的細(xì)線，一端連接在物塊上,另一端吊一個(gè)質(zhì)量也為m的小球,物塊與滑輪間的細(xì)線與斜面平行，讓小球在豎直面內(nèi)A.B間來(lái)回?cái)[動(dòng),最大擺角也為 ,OA長(zhǎng)為L.若在小球擺動(dòng)過(guò)程中，物塊仍保持靜止，不計(jì)空氣阻力，物塊與斜面間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)滿足的條件為(已知sin=0.6,cos=0.8)

A.

B.

C.

D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】傾角為α、質(zhì)量為M的斜面體靜止在水平桌面上，質(zhì)量為m的木塊靜止在斜面體上。下列結(jié)論正確的是

A. 木塊收到的摩擦力大小是mgcosα

B. 木塊對(duì)斜面體的壓力大小是mgsinα

C. 桌面對(duì)斜面體的摩擦力大小是mgsinαcosα

D. 桌面對(duì)斜面體的支持力大小是（M+m）g

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，水平桌面上存在著傾斜有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)邊界與桌面的夾角，質(zhì)量為m，總電阻為R的均勻矩形金屬框abcd在水平向右的拉力F作用下向右以速度v勻速運(yùn)動(dòng)，已知ad=2dc=2L,金屬框與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為.

（1）當(dāng)dc中點(diǎn)e到達(dá)磁場(chǎng)邊界時(shí)，ab和de兩點(diǎn)間的電壓和各為多少？

（2）試給出dc邊進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中dc邊所受安培力隨時(shí)間變化的表達(dá)式（以d點(diǎn)到達(dá)磁場(chǎng)邊界為時(shí)間t的起點(diǎn)）.

（3）在所給的坐標(biāo)系中定性畫(huà)出整個(gè)線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中，拉力F隨前進(jìn)位移x變化的曲線（以d點(diǎn)到達(dá)磁場(chǎng)邊界為位移x的起點(diǎn)，需標(biāo)出某些特定點(diǎn)的值），并求出拉力的最大值.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】帶有等量異種電荷的兩平行金屬板水平放置，a、b、c三個(gè)α粒子(重力忽略不計(jì))先后從同一點(diǎn)O沿垂直電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，其中b恰好沿下極板的邊緣飛出電場(chǎng)．下列說(shuō)法正確的是(　　)

A.b在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間大于a在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

B.b在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間等于c在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

C.進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)c的速度最大，a的速度最小

D.a打在負(fù)極板上時(shí)的速度與b飛離電場(chǎng)時(shí)的速度大小相等

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，水平地面上放有一質(zhì)量M=3kg的“L”型滑板ABC，滑板的豎直高h=1.8m．地面上D處固定一障礙物，滑板右端C到障礙物的距離x=l m．在滑板左端施加水平向右推力F=144N的同時(shí)，一質(zhì)量m=1kg的小物塊緊貼滑板上豎直板的A點(diǎn)由靜止釋放．當(dāng)滑板撞到障礙物時(shí)立即撤去推力F，滑板以原速率彈回，小物塊最終落至地面．己知滑板與小物塊及地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.4，取g=10m/s2．

（1）證明：滑板撞到障礙物前小物塊與滑板保持相對(duì)靜止；

（2）求小物塊落地時(shí)所受重力的瞬時(shí)功率；

（3）求小物塊落地時(shí)物塊與滑板B端的距離

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】據(jù)報(bào)道科學(xué)家們?cè)诰嚯x地球20萬(wàn)光年外發(fā)現(xiàn)了首顆系外“宜居”行星.假設(shè)該行星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的6.4倍,半徑約為地球半徑的4倍。若宇航員登陸該行星,在該行星表面將一小球以4m/s的速度豎直向上拋出,空氣阻力忽略不計(jì),已知地球表面重力加速度g=10 m/s2 .下列說(shuō)法正確的是

A.該行星表面重力加速度大小為16 m/s2

B.經(jīng)過(guò)2 s小球落回拋出點(diǎn)

C.經(jīng)過(guò)2 s小球上升到最高點(diǎn)

D.小球上升的最大高度為0.8 m

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】有一款躥紅的微信小游戲“跳-跳”,游戲要求操作者通過(guò)控制棋子(質(zhì)量為m,可視為質(zhì)點(diǎn))脫離平臺(tái)時(shí)的速度，使其能從同一水平面上的平臺(tái)跳到旁邊的另一平臺(tái)上。如圖所示的拋物線為棋子在某次跳躍過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)軌跡,軌跡的最高點(diǎn)距平臺(tái)上表面高度為h,不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g,則( )

A.棋子落到另一平臺(tái)上時(shí)的速度大于

B.棋子從離開(kāi)平臺(tái)至運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過(guò)程中，機(jī)械能增加mgh

C.棋子離開(kāi)平臺(tái)后距平臺(tái)面高度為時(shí)動(dòng)能為

D.棋子從離開(kāi)平臺(tái)至運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過(guò)程中，重力勢(shì)能增加量大于mgh

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在真空中水平放置一對(duì)金屬板MN、PQ，把兩板接到電源上，兩板間出現(xiàn)勻強(qiáng)電場(chǎng)�，F(xiàn)有一帶電粒子沿水平方向射入電場(chǎng)，a、 b為其運(yùn)動(dòng)軌跡(圖中虛線所示)上的兩點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是

A.粒子帶正電

B.a點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)高

C.粒子在a點(diǎn)的加速度比b點(diǎn)大

D.粒子在a點(diǎn)的電勢(shì)能比b點(diǎn)大

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