【題目】如甲圖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(GAtwood1746-1807)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.實(shí)驗(yàn)時,該同學(xué)進(jìn)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?fàn)顟B(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(yùn)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(jì)算物塊速度v

④利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.

1)步驟③中,計(jì)算物塊速度v=______(用實(shí)驗(yàn)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(shí)際速度_________(選填)。為使 v的測量值更加接近真實(shí)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(shí)驗(yàn)裝置更換為紙帶和打點(diǎn)計(jì)時器

2)步驟④中,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)系為______(已知重力加速度g,用實(shí)驗(yàn)中字母表示)

3)某次實(shí)驗(yàn)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(jì)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(shí)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(jī)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(dǎo)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(dǎo)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(jì)算重力勢能錯誤地將g的數(shù)值取做10m/s2,會導(dǎo)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(dǎo)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(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】質(zhì)量為的小球系于一根長為的細(xì)繩一端,細(xì)繩的另一端固定于O點(diǎn),現(xiàn)使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動,試求:

1)小球能通過最高點(diǎn)的條件;

2)若小球以的速度通過最高點(diǎn),細(xì)繩對球的作用力;

3)若小球以的速度通過最低點(diǎn),細(xì)繩對球的作用力.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,把一重為G的物體用一個水平力F壓在粗糙的豎直墻上,當(dāng)F逐漸減小,物體所受的摩擦力的變化情況是( .

A.當(dāng)物體靜止時,靜摩擦力減小B.當(dāng)物體靜止時,靜摩擦力不變

C.當(dāng)物體向下滑動時,滑動摩擦力減小D.當(dāng)物體向下滑動時,滑動摩擦力不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,在研究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系時,把彈簧上端固定在橫梁上,下端懸吊不同重力的砝碼,用刻度尺測量彈簧的長度,把彈簧的伸長Δx和彈簧彈力F的關(guān)系在FΔx坐標(biāo)系中描點(diǎn)如圖乙所示。

(1)從坐標(biāo)系中的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng),以下哪項(xiàng)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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科目:高中物理 來源: 題型:

【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(yùn)動中不計(jì)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(yùn)動的起始點(diǎn)

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

D.地面對小球做功-10mga

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在張緊的繩上掛了 a、b、cd 四個單擺,四個單擺的擺長關(guān)系為 lclb=ldla 先讓 d 擺小幅度擺動起來,則下列說法中正確的是(

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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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】動量定理是物理學(xué)中有著非常重要的地位,是人們解決相關(guān)問題的一重要工具。

(1)簡述動量定理并根據(jù)牛頓運(yùn)動定律推導(dǎo)出動量定理。

(2)一質(zhì)量為1kg的小球以初速度10m/s從距地面5米高處水平拋出,不計(jì)空氣阻力。則:小球在空中運(yùn)動過程中,小球的動量變化量大小及方向?(g=10m/s2

(3)一質(zhì)量為 1kg 的小球繞半徑 r1m 做速率為 1m/s 的勻速圓周運(yùn)動,經(jīng)過一圈回到出發(fā)點(diǎn),則該過程向心力的沖量?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】三個木塊a、b、c和兩個勁度系數(shù)均為的相同輕彈簧pq用輕繩連接(如圖),a放在光滑水平桌面上,a、b質(zhì)量均為c的質(zhì)量為,開始時彈簧p處于原長,輕繩恰好伸直,木塊都處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)用水平力緩慢地向左拉彈簧p的左端,直到木塊c剛好離開水平地面為止,g,該過程中p彈簧的左端向左移動的距離是(

A.B.

C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在同一平面內(nèi),已知A為動點(diǎn),B,C為定點(diǎn),且∠BAC=,,BC=1,P為BC中點(diǎn).過點(diǎn)P作PQ⊥BC交AC所在直線于Q,則方向上投影的最大值是( 。

A. B. C. D.

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