【題目】如圖甲所示的裝置叫做阿特伍德機(jī)，是英國數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家阿特伍德創(chuàng)制的一種著名力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，用來研究勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律。某同學(xué)對該裝置加以改進(jìn)后用來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，如圖乙所示：

(1)實(shí)驗(yàn)時，該同學(xué)進(jìn)行了如下步驟：

①將質(zhì)量均為M（A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?fàn)顟B(tài)。測量出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)中的物體由靜止開始運(yùn)動，光電門記錄擋光片擋光的時間為；

③測出擋光片的寬度d，計算有關(guān)物理量，驗(yàn)證守恒定律；

(2)如果系統(tǒng)重物A、B以及物塊C）的機(jī)械能守恒，應(yīng)滿足的關(guān)系式為____已知重力加速度為g）；

(3)引起該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的原因有__________（寫一條即可）；

(4)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，該同學(xué)突發(fā)奇想：如果系統(tǒng)重物A、B以及物塊C）的機(jī)械能守恒，不斷增大物塊C的質(zhì)量m，重物B的加速度a也將不斷增大，那么a與m之間有怎樣的定量關(guān)系？a隨m增大會趨于一個什么值？

請你幫該同學(xué)解決，

①寫出a與m之間的關(guān)系式：___________還要用到M和g）；

②a的值會趨于______。

【答案】 繩子有一定的質(zhì)量/滑輪與繩子之間有摩擦/重物運(yùn)動受到空氣阻力等 重力加速度g

【解析】

(2)[1]系統(tǒng)重力勢能的減小量

△Ep=mgh

通過光電門的瞬時速度

則系統(tǒng)動能的增加量為

如果系統(tǒng)機(jī)械能守恒，滿足的關(guān)系式為

(3)[2]系統(tǒng)機(jī)械能守恒的條件是只有重力做功，引起實(shí)驗(yàn)誤差的原因可能有：繩子有一定的質(zhì)量、滑輪與繩子之間有摩擦、重物運(yùn)動受到空氣阻力等；

(4)[3]根據(jù)牛頓第二定律得，系統(tǒng)所受的合力為mg，則系統(tǒng)加速度為

[4]當(dāng)m不斷增大，則a趨向于重力加速度g。

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】圖甲是上官同學(xué)站在力傳感器上做下蹲、起跳動作的示意圖，中間的O表示人的重心。圖乙是根據(jù)傳感器采集到的數(shù)據(jù)畫出的F-t圖線，兩圖中a~g各點(diǎn)均對應(yīng)，其中有幾個點(diǎn)在圖甲中沒有畫出。取重力加速度g＝10m/s2，根據(jù)圖象分析可知（　　）

A.人的重力為1500N

B.c點(diǎn)位置人處于失重狀態(tài)

C.e點(diǎn)位置人處于超重狀態(tài)

D.d點(diǎn)的加速度小于f點(diǎn)的加速度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，將小砝碼置于桌面上的薄紙板上，用水平向右的拉力將紙板迅速抽出，砝碼的移動很小，幾乎觀察不到，這就是大家熟悉的慣性演示實(shí)驗(yàn)。若砝碼和紙板的質(zhì)量分別為m1和m2，各接觸面間的動摩擦因數(shù)均為μ。重力加速度為g。

（1）當(dāng)紙板相對砝碼運(yùn)動時，求紙板所受摩擦力大��；

（2）要使紙板相對砝碼運(yùn)動，求所需拉力的大��；

（3）本實(shí)驗(yàn)中，m1=0.5kg，m2=0.1kg，μ=0.2，砝碼與紙板左端的距離d="0.1" m，取g=10m/s2。若砝碼移動的距離超過l ="0.002" m，人眼就能感知，為確保實(shí)驗(yàn)成功，紙板所需的拉力至少多大?

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在物理學(xué)的重大發(fā)現(xiàn)中，科學(xué)家們創(chuàng)造出了許多物理學(xué)研究方法，如理想實(shí)驗(yàn)法、控制變量法，極限思想法、類比法、科學(xué)假說法，建立物理模型法等等。以下關(guān)于所用物理學(xué)研究方法的敘述中正確的是（　�。�

A.在不需要考慮物體本身的大小和形狀時，用質(zhì)點(diǎn)來代替物體的方法叫極限思想法

B.根據(jù)速度定義式，當(dāng)非常非常小時，就可以用表示物體在t時刻的瞬時速度，這是應(yīng)用了假設(shè)法

C.將一個鐵球放在墻角處直接判斷兩個接觸面處的形變比較困難，若在兩個接觸面處加放海綿墊，通過觀察海綿的凹陷來判斷就比較容易，這里采用的是轉(zhuǎn)化和控制變量的方法

D.在推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動位移公式時，把整個運(yùn)動過程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運(yùn)動，然后把各小段的位移相加，這里采用了微元法

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一質(zhì)量為2kg、初速度v0為m/s、向右運(yùn)動的物體，在同方向水平恒定拉力的作用下在粗糙的水平面上做直線運(yùn)動，當(dāng)運(yùn)動一段時間后，拉力逐漸減小，且當(dāng)拉力減小到零時，物體剛好停止運(yùn)動，已知摩擦力大小恒為4N，圖中給出了拉力隨位移變化的關(guān)系圖像。已知重力加速度g=10m/s2，由此可知（　�。�

A.全程物體拉力做的總功小于總產(chǎn)熱量

B.全程物體拉力做的總功約為41J

C.物體運(yùn)動的最大速度約為4m/s

D.物體從出發(fā)到運(yùn)動到4m處經(jīng)過了s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2019年9月的女排世界杯在東京舉行，最終中國女排以11戰(zhàn)全勝且只丟3局的成績成功衛(wèi)冕世界杯冠軍，這也是中國女排第五次奪冠。如圖所示，在一次比賽中，中國女排運(yùn)動員朱婷將球在邊界處正上方正對球網(wǎng)水平向前擊出，球剛好過網(wǎng)落在圖中位置（不計空氣阻力），相關(guān)數(shù)據(jù)如圖所示，下列說法中正確的是（　�。�

A.擊球點(diǎn)高度與球網(wǎng)高度之間的關(guān)系為

B.若保持擊球高度不變，球的初速度滿足，一定落在對方界內(nèi)

C.任意降低擊球高度（仍大于），只要擊球初速度合適，球一定能落在對方界內(nèi)

D.任意增加擊球高度，只要擊球初速度合適，球一定能落在對方界內(nèi)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】設(shè)某高速公路的水平彎道可看成半徑是的足夠大圓形彎道，若汽車與路面間的動摩擦因數(shù)為，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。那么關(guān)于汽車在此彎道上能安全轉(zhuǎn)彎的速度，下列四種說法中正確的是

A. 大于

B. 一定等于

C. 最好是小于

D. 對轉(zhuǎn)彎速度沒有什么要求，駕駛員水平高，轉(zhuǎn)彎速度可大些

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一圓弧形軌道AB，其半徑為R＝1.0 m，B點(diǎn)的切線方向恰好為水平方向．一個質(zhì)量為m＝2.0 kg的小滑塊，從軌道頂端A點(diǎn)由靜止開始沿軌道下滑，到達(dá)軌道末端B點(diǎn)時的速度為v＝4.0 m/s，然后做平拋運(yùn)動，落到地面上的C點(diǎn)．若軌道B端距地面的高度h＝5.0 m(不計空氣阻力，取g＝10 m/s2)，求：

(1)小滑塊在AB軌道克服阻力做的功；

(2)小滑塊落地時的動能．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列是某同學(xué)對電場中的概念、公式的理解，其中正確的是（ ）

A. 根據(jù)電場強(qiáng)度的定義式E=F/q，電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度和試探電荷的電荷量成反比

B. 根據(jù)電容定義式C=Q/U，電容與所帶電荷量成正比，與兩極板間的電壓成反比

C. 根據(jù)真空中點(diǎn)電荷場強(qiáng)公式，電場中某點(diǎn)場強(qiáng)和場源電荷的電荷量成正比

D. 根據(jù)E=U/d，可知在勻強(qiáng)電場中，電場強(qiáng)度與電壓成正比

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