【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示．在氣墊導(dǎo)軌上相隔一定距離的兩處安裝兩個(gè)光電傳感器A、B，滑塊P上固定一遮光條，若光線被遮光條遮擋，光電傳感器會(huì)輸出高電壓，兩光電傳感器采集數(shù)據(jù)后與計(jì)算機(jī)相連．滑塊在細(xì)線的牽引下向左加速運(yùn)動(dòng)，遮光條經(jīng)過光電傳感器A、B時(shí)，通過計(jì)算機(jī)可以得到如圖乙所示的電壓U隨時(shí)間t變化的圖象．

（1）實(shí)驗(yàn)前，接通氣源，將滑塊（不掛鉤碼）置于氣墊導(dǎo)軌上，輕推滑塊，當(dāng)圖乙中的△t1 _______△t2（選填“＞”、“=”或“＜”）時(shí)，說明氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)水平．

（2）用螺旋測(cè)微器測(cè)遮光條寬度d，測(cè)量結(jié)果如圖丙所示，則d=____mm．

（3）滑塊P用細(xì)線跨過氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與質(zhì)量為m的鉤碼Q相連，將滑塊P由圖14甲所示位置釋放，通過計(jì)算機(jī)得到的圖象如圖14乙所示，若△t1、△t2和d已知，要驗(yàn)證滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒，還應(yīng)測(cè)出__和__（寫出物理量的名稱及符號(hào)）．

（4）若上述物理量間滿足關(guān)系式_____，則表明在上述過程中，滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．

【答案】（1）= （2）8.475 （3）滑塊質(zhì)量M； 兩光電門間距離L． （4）

【解析】

（1）如果遮光條通過光電門的時(shí)間相等，即△t1 =△t2，說明遮光條做勻速運(yùn)動(dòng)，即說明氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)水平．
（2）螺旋測(cè)微器的固定刻度讀數(shù)為8mm，可動(dòng)刻度讀數(shù)為0.01×47.5mm=0.475mm，所以最終讀數(shù)為：8mm+0.475mm=8.475mm．
（3、4）要驗(yàn)證滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒，就應(yīng)該去求出動(dòng)能的增加量和重力勢(shì)能的減小量，光電門測(cè)量瞬時(shí)速度是實(shí)驗(yàn)中常用的方法．由于光電門的寬度很小，所以我們用很短時(shí)間內(nèi)的平均速度代替瞬時(shí)速度．，
滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)動(dòng)能的增加量 ．
滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)動(dòng)能的重力勢(shì)能的減小量△Ep=mgL
所以還應(yīng)測(cè)出滑塊質(zhì)量M，兩光電門間距離L．
如果系統(tǒng)動(dòng)能的增加量等于系統(tǒng)重力勢(shì)能的減小量，那么滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．
即：

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平放置的兩條光滑軌道上有兩根金屬棒，其中金屬棒PQ固定不動(dòng)，金屬棒MN可自由移動(dòng)，下列說法正確的是(　 　)

A. 當(dāng)MN在外力的作用下向左勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，PQ受到的磁場(chǎng)力水平向左

B. 當(dāng)MN在外力的作用下向左減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，PQ受到的磁場(chǎng)力水平向左

C. 當(dāng)MN在外力的作用下向左勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，N端電勢(shì)高于M端，Q端電勢(shì)高于P端

D. 當(dāng)MN在外力的作用下向左加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，N端電勢(shì)高于M端，Q端電勢(shì)高于P端

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，a、b、c、d為某勻強(qiáng)電場(chǎng)中的四個(gè)點(diǎn)，且ab∥cd、ab⊥bc，bc=cd=2ab=2l，電場(chǎng)線與四邊形所在平面平行。已知a=20V，b=24V，d=8V。一個(gè)質(zhì)子經(jīng)過b點(diǎn)的速度大小為v0，方向與bc夾角為45°，一段時(shí)間后經(jīng)過c點(diǎn)，e為質(zhì)子的電量，不計(jì)質(zhì)子的重力，則

A. c點(diǎn)電勢(shì)為12V

B. ac連線為電場(chǎng)中的一條等勢(shì)線

C. 質(zhì)子從b運(yùn)動(dòng)到c所用的時(shí)間為

D. 質(zhì)子運(yùn)動(dòng)到c時(shí)的動(dòng)能增量為8eV

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，勁度系數(shù)為的輕彈簧吊著一個(gè)質(zhì)量為的小球處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)。把小球向下拉動(dòng)一段距離再釋放小球，最后小球又處于靜止?fàn)顟B(tài)，下列判斷中正確的是

A. 小球靜止時(shí)，彈簧對(duì)小球的彈力和小球所受的重力是作用力和反作用力

B. 小球靜止時(shí)，彈簧對(duì)小球的彈力和小球所受的重力是平衡力

C. 小球的機(jī)械能守恒

D. 小球和彈簧組成的系統(tǒng)的機(jī)械能守恒

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（4分）如圖是一個(gè)多用表歐姆檔內(nèi)部電路示意圖。電流表滿偏電流0.5mA、內(nèi)阻10Ω；電池電動(dòng)勢(shì)1.5V、內(nèi)阻1Ω；變阻器阻值0-5000Ω。

（1）該歐姆表的刻度值是按電池電動(dòng)勢(shì)為1.5V刻度的，當(dāng)電池的電動(dòng)勢(shì)下降到1.45V、內(nèi)阻增大到4Ω時(shí)仍可調(diào)零。調(diào)零后阻值將變_________（選填“大”或“小”）；若測(cè)得某電阻阻值為300Ω，則這個(gè)電阻的真實(shí)值是________Ω

（2）該歐姆表換了一個(gè)電動(dòng)勢(shì)為1.5V，內(nèi)阻為10Ω的電池，調(diào)零后測(cè)量某電阻的阻值，其測(cè)量結(jié)果___________（選填“偏大”或“偏小”或“準(zhǔn)確”）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根平行光滑金屬導(dǎo)軌MP、NQ與水平面成θ＝30°角固定放置，裝置所在區(qū)域存在一沿豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，兩導(dǎo)軌間距L＝0.5m，在兩導(dǎo)軌形成的斜面上放一個(gè)與導(dǎo)軌垂直的均勻金屬棒ab，同時(shí)閉合電鍵S，金屬棒ab處于靜止?fàn)顟B(tài)，它的質(zhì)量為m＝5×10﹣2kg．金屬棒ab兩端連在導(dǎo)軌間部分對(duì)應(yīng)的電阻為R2＝2Ω，電源電動(dòng)勢(shì)E＝3V，電源內(nèi)阻r＝0.5Ω，電阻R1＝2Ω，其他電阻不計(jì)。g取10m/s2，求：

（1）金屬棒中的電流；

（2）所加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和方向。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量均為1kg的小球a、b在輕彈簧A、B及外力F的作用下處于平衡狀態(tài)，其中A、B兩個(gè)彈簧勁度系數(shù)均為，B彈簧上端與天花板固定連接，軸線與豎直方向的夾角為，A彈簧豎直，g取則以下說法正確的是　　

A. A彈簧伸長(zhǎng)量為3cm

B. 外力

C. B彈簧的伸長(zhǎng)量為4cm

D. 突然撤去外力F瞬間，b球加速度為0

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】兩個(gè)等量同種電荷固定于光滑水平面上，其連線中垂線上有A、B、C三點(diǎn)，如圖甲所示，一個(gè)電荷量為2×10－3 C、質(zhì)量為0.1 kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從C點(diǎn)靜止釋放，其運(yùn)動(dòng)的v－t圖象如圖乙所示，其中B點(diǎn)處為整條圖線切線斜率最大的位置(圖中標(biāo)出了該切線)．下列說法正確的是( )

A. 由C到A的過程中物塊的電勢(shì)能先減小后變大

B. B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E＝50 V/m

C. 由C點(diǎn)到A點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度逐漸降低

D. 由已知不能求出A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在水平線ab下方有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向豎直向下，ab的上方存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里，磁場(chǎng)中有一內(nèi)、外半徑分別為R、的半圓環(huán)形區(qū)域，外圓與ab的交點(diǎn)分別為M、N。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電粒子在電場(chǎng)中P點(diǎn)靜止釋放，經(jīng)過時(shí)間t0 ,由M進(jìn)入磁場(chǎng)，從N射出，不計(jì)粒子重力。

（1）求電場(chǎng)強(qiáng)度E的大��；

（2）若粒子從與P同一水平線上的Q點(diǎn)水平射出，同樣能由M進(jìn)入磁場(chǎng)，從N射出，粒子從M到N的過程中，始終在環(huán)形區(qū)域中運(yùn)動(dòng)，且與內(nèi)圓相切，求粒子在M點(diǎn)的速度vM的大小；

（3）在（2）的條件下求粒子在Q時(shí)速度的大��；

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