科技活動小組成員利用暑假進行社會實踐活動時,發(fā)現(xiàn)可以利用古代拋石機的模型驗證系統(tǒng)機械能守恒定律,如圖所示,一輕桿可繞固定于水平地面的豎直支架上的轉(zhuǎn)動軸O轉(zhuǎn)動,輕桿左端固定一小球A,輕桿右端的勺形槽內(nèi)放置另一小球B.當(dāng)將輕桿由圖示位置靜止釋放后,A球向下運動可帶動輕桿逆時針轉(zhuǎn)動,直到輕桿到達(dá)豎直位置時,B球被水平拋出.要驗證機械能守恒,首先要測得小球A、B的質(zhì)量分別為mA、mB,以及A、B的球心離O的距離分別為LA、LB,除此之外還需要測量的物理量有( 。
分析:本題驗證系統(tǒng)重力勢能的減小量和系統(tǒng)動能的增加量是否相等,通過實驗的原理,確定需要測量的物理量.
解答:解:為了驗證系統(tǒng)機械能守恒,需測量系統(tǒng)重力勢能的減小量和系統(tǒng)動能的增加量.設(shè)初始時刻桿子與豎直方向的夾角為θ,系統(tǒng)重力勢能的減小量為mALAg(1-cosθ)-mBLBg(1-cosθ),系統(tǒng)動能的增加量需要測量B球的速度,根據(jù)平拋運動的規(guī)律,知需要測量B球落地點與O的水平距離x,因為cosθ=
h0-h
LA
,故還需測量釋放輕桿時A球的高度h,轉(zhuǎn)軸O離地面的高度h0.故B、C、D正確,A錯誤.
故選:BCD.
點評:本題考查了系統(tǒng)機械能守恒的驗證,注意平拋運動的初速度的確定,以及知道兩球轉(zhuǎn)動的角速度相等,線速度之比等于轉(zhuǎn)動的半徑之比.
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源:2012-2013學(xué)年浙江省杭州二中高一下學(xué)期期中考試物理理科試卷(帶解析) 題型:實驗題

科技活動小組成員利用暑假進行社會實踐活動時,發(fā)現(xiàn)可以利用古代拋石機的模型來驗證機械能守恒定律,其原理如圖所示.圖中O為轉(zhuǎn)軸,A球固定于桿上且質(zhì)量為mA,B球放在勺形槽內(nèi)且質(zhì)量為mB.由靜止釋放輕桿后,可以逆時針轉(zhuǎn)動,輕桿轉(zhuǎn)到豎直位置時,B球被水平拋出.

(1)要驗證機械能守恒定律,首先需要測量mA、mB及兩球距O點的距離LA、LB,除此之外還需要測量的物理量有________.
A.A球從釋放運動到最低點的時間t
B.O離地面的高度h
C.B球落地點與O的水平距離x
D.釋放輕桿時A球的高度h0
(2)下列減小實驗誤差的措施中,可行的有________.
A.開始釋放時,讓輕桿水平
B.支架處地面與B球落地處地面要在同一水平面上
C.桿的硬度盡量高
D.在同一高度多次釋放A球的前提下,取B球的平均落點,然后測量x
E.盡量減小轉(zhuǎn)軸O處的摩擦力
F.盡量減小B球的質(zhì)量
(3)在輕桿從水平狀態(tài)無初速釋放的前提下,結(jié)合上述測定的物理量,可求系統(tǒng)重力勢能減少量為________,動能增加量為________,正常情況下會出現(xiàn)前者_(dá)_______(填“大于”或“小于”)后者.

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科目:高中物理 來源:2015屆浙江省高一下學(xué)期期中考試物理理科試卷(解析版) 題型:實驗題

科技活動小組成員利用暑假進行社會實踐活動時,發(fā)現(xiàn)可以利用古代拋石機的模型來驗證機械能守恒定律,其原理如圖所示.圖中O為轉(zhuǎn)軸,A球固定于桿上且質(zhì)量為mA,B球放在勺形槽內(nèi)且質(zhì)量為mB.由靜止釋放輕桿后,可以逆時針轉(zhuǎn)動,輕桿轉(zhuǎn)到豎直位置時,B球被水平拋出.

(1)要驗證機械能守恒定律,首先需要測量mA、mB及兩球距O點的距離LALB,除此之外還需要測量的物理量有________.

A.A球從釋放運動到最低點的時間t

B.O離地面的高度h

C.B球落地點與O的水平距離x

D.釋放輕桿時A球的高度h0

(2)下列減小實驗誤差的措施中,可行的有________.

A.開始釋放時,讓輕桿水平

B.支架處地面與B球落地處地面要在同一水平面上

C.桿的硬度盡量高

D.在同一高度多次釋放A球的前提下,取B球的平均落點,然后測量x

E.盡量減小轉(zhuǎn)軸O處的摩擦力

F.盡量減小B球的質(zhì)量

(3)在輕桿從水平狀態(tài)無初速釋放的前提下,結(jié)合上述測定的物理量,可求系統(tǒng)重力勢能減少量為________,動能增加量為________,正常情況下會出現(xiàn)前者_(dá)_______(填“大于”或“小于”)后者.

 

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