【題目】某同學設計出如圖甲所示的實驗裝置來“驗證機械能守恒定律”，讓小球從A點自由下落，下落過程中經(jīng)過A點正下方的光電門B時，光電計時器記錄下小球通過光電門時間t，當?shù)刂亓铀俣葹?/span>g。

（1）為了驗證機械能守恒定律，該實驗還需要測量下列哪兩個物理量_____________。

A．小球的質(zhì)量m

B．AB之間的距離H

C．小球從A到B的下落時間tAB

D．小球的直徑d

（2）小球通過光電門時的瞬時速度v=_______________（用題中所給的物理量表示）。

（3）調(diào)整AB之間距離H，多次重復上述過程，作出隨H的變化圖象如圖乙所示，若小球下落過程中機械能守恒，則該直線的斜率k=________________（用題中所給的物理量表示）。

【答案】BD

【解析】

由題意可知考查驗證機械能守恒定律實驗，根據(jù)實驗原理寫出機械能守恒表達式，變形求出 表達式，分析斜率可求得。

(1)[1] 小球自由下落時重力勢能轉(zhuǎn)化為動能， ， 聯(lián)立可求得 因此需要測H、d，故BD符合題意，AC不符合題意。

(2)[2] 小球通過光電門的時間為t，小球直徑為d，用平均速度代替瞬時速度則 。

(3) [3] 由上面的分析可知，則斜率k= 。

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某物理課外小組利用圖中的裝置探究物體加速度與其所受合外力之間的關系。圖中，置于實驗臺上的長木板水平放置，其右端固定一輕滑輪：輕繩跨過滑輪，一端與放在木板上的小滑車相連，另一端可懸掛鉤碼。本實驗中可用的鉤碼共有N=5個，每個質(zhì)量均為0.010kg.實驗步驟如下:

(1)將5個鉤碼全部放入小車中，在長木板左下方墊上適當厚度的小物塊，使小車(和鉤碼)可以在木板上勻速下滑。

(2)將n(依次取n=1，2，3，4，5)個鉤碼掛在輕繩右端，其余N-n個鉤碼仍留在小車內(nèi)，用手按住小車并使輕繩與木板平行。釋放小車，同時用傳感器記錄小車在時刻t相對于其起始位置的位移s，繪制s-t圖像，經(jīng)數(shù)據(jù)處理后可得到相應的加速度a.

(3)對應于不同的n的a值見下表。n=2時的s-t圖像如圖所示，由圖求出此時小車的加速度(保留2位有效數(shù)字)，將結(jié)果填入下表________.

(4)利用表中的數(shù)據(jù)在圖中補齊數(shù)據(jù)點，并作出a-n圖像________.從圖像可以看出：當物體質(zhì)量一定時，物體的加速度與其所受的合外力成________ (填“正比”或“反比”).

(5)利用a-n圖像求得小車(空載)的質(zhì)量為______kg(保留2位有效數(shù)字,重力加速度取g=9.8m/s2)。

(6)若以“保持木板水平”來代替步驟(1)，下列說法正確的是（_________）(填入正確選項前的標號)。

A.a-n圖線不再是直線

B.a-n圖線仍是直線，但該直線不過原點

C.a-n圖線仍是直線，但該直線的斜率變大

D.a-n圖線仍是直線，但該直線的斜率變小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】U形均勻玻璃管，左端開口處有一重力可不計的活塞，右端封閉，在大氣壓強p0＝75cmHg、氣溫t0＝87℃時，管內(nèi)汞柱及空氣柱長度(單位cm)如圖所示，活塞的截面積為5.0×10-5m2，lcmHg＝1.33×103Pa.試求:

(1)若使氣體溫度下降到t1＝-3℃，求左側(cè)空氣柱的長度和活塞將移動的距離.

(2)保持氣體溫度t1＝-3℃不變，用細桿向下推活塞，至管內(nèi)兩邊汞柱高度相等，此時細桿對活塞的推力大小.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，某位置Q固定一帶正電的點電荷，A、B、C是斜面上間距相等的三個點，Q、B連線垂直于斜面，在A點無初速度釋放一帶有恒定電荷的小物塊，已知小物塊沿絕緣的斜面運動到C點時停下。下列說法正確的是　　

A. 小物塊一定帶負電

B. 小物塊運動過程，電勢能可能先增大后減小

C. 小物塊運動過程經(jīng)過B點時的滑動摩擦力最大

D. 小物塊從B點運動到C點過程機械能不斷減少

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，MN1和PQ1為水平面內(nèi)兩平行光滑金屬導軌，MN2和PQ2為豎直平面內(nèi)兩平行粗糙金屬導軌，導軌間距均為L＝0.2m，導軌電阻不計，兩平行導軌均處于豎直向上的磁感應強度B＝1T的勻強磁場中。現(xiàn)有質(zhì)量m＝0.1kg、電阻R＝0.1Ω的兩根相同金屬棒ab、cd金屬棒ab垂直水平導軌放置，金屬棒cd放在豎直導軌的兩等高支架上，兩金屬棒均始終保持與導軌接觸良好。若金屬棒cd與豎直導軌間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5．現(xiàn)施加一水平向右的外力F作用于ab棒的中點，使ab棒由靜止開始向右作加速度a＝2m/s2的勻加速直線運動，ab棒開始運動的同時撤去支架使cd棒貼著導軌由靜止開始下落。假設兩導軌足夠長，求：

（1）外力F隨時間t變化的表達式；

（2）當cd棒下落速度最大時，ab棒的速度vab的大�。�

（3）當cd棒下落速度最大時，cd棒的速度vcd的大小；

（4）當cd棒下落速度最大時，撤去ab棒的拉力F，求此后ab棒上電阻的發(fā)熱量Qab。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在一次實驗技能比賽中，要求較精確地測量電阻的阻值，有下列器材供選用：

A．待測電阻Rx（約300Ω）

B．電壓表V（量程3V，內(nèi)阻約3kΩ）

C．電流表A1（量程20mA，內(nèi)阻約5Ω）

D．電流表A2（量程10mA，內(nèi)阻約10Ω）

E．滑動變阻器R1（0～20Ω，額定電流2A）

F．滑動變阻器R2（(0～2000Ω，額定電流0.5A）

G．直流電源E（3V，內(nèi)阻約1Ω）

H．開關、導線若干

（1）甲同學根據(jù)以上器材設計成用伏安法測量電阻的電路，電路圖如圖甲所示，則電流表應選擇_________（選填“A1”或“A2”），滑動變阻器應選擇____________（選填“R1”或“R2”）。

（2）乙同學經(jīng)過反復思考，利用所給器材設計出了如圖乙所示的測量電路，具體操作如下：

①按圖乙連接好實驗電路，閉合開關S1前調(diào)節(jié)滑動變阻器R1、R2的滑片至適當位置；

②閉合開關S1，開關S2處于斷開狀態(tài)，調(diào)節(jié)滑動變阻器R1、R2的滑片，使電流表A2的示數(shù)恰好為電流表A1的示數(shù)的一半；

③閉合開關S2并保持滑動變阻器R2的滑片位置不變，讀出電壓表V和電流表A2的示數(shù)，分別記為U、I；

④則待測電阻的阻值Rx=__________（用題中所給字母表示）。

（3）比較兩同學測量電阻Rx的方法，你認為哪個同學方法更有利于減小系統(tǒng)誤差？____________（選填“甲”或“乙”）同學。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學在“探究平拋運動的規(guī)律”時做了以下操作。

(1)先采用圖甲所示裝置，用小錘打擊彈性金屬片，金屬片把球A沿水平方向彈出，同時B球被松開自由下落，觀察到兩球同時落地。改變小錘打擊力的大小，即可改變球A被彈出時的速度，兩球仍然同時落地，這說明_________。

(2)接著他用頻閃照相機得到小球做平拋運動的閃光照片，圖乙是照片的一部分，正方形小方格每邊長L=10cm，則照相機每間隔_________s拍一張照片；小球運動中水平分速度的大小是_________m/s。(g=10m/s2)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖中MN和PQ為豎直方向的兩平行長直金屬導軌，間距L為0.40m，電阻不計。導軌所在平面與磁感應強度B為0.50T的勻強磁場垂直。質(zhì)量為m =6.0×10-3kg、電阻r=1.0Ω的金屬桿ab始終垂直于導軌，并與其保持光滑接觸。導軌兩端分別接有滑動變阻器和定值電阻=3.0Ω的。當桿ab達到穩(wěn)定狀態(tài)時以速率v勻速下滑，整個電路消耗的電功率P為0.27W，重力加速度取10m/s2，試求：

（1）速率v；

（2）滑動變阻器接入電路部分的阻值；

（3）若桿ab由靜止開始下滑，達到穩(wěn)定速率v所需的時間t為0.5s，求這段時間通過ab棒的電荷量q。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關于速度和加速度的關系，下列說法正確的是（　　）

A.物體運動的v－t圖像的斜率，就是物體運動的加速度

B.速度變化量Δv越大，加速度越大，加速度方向與Δv的方向一致

C.物體的速度變化越快（或速度的變化率越大），則物體的加速度越大

D.物體的速度大，加速度可以為零；物體的速度為零，加速度可以不為零

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