11．如下圖所示.利用古代拋石機(jī)的模型驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.圖中O為固定于水平地面的支架與輕桿間的轉(zhuǎn)軸,A為固定于桿端.質(zhì)量為m1的球,B球質(zhì)量為m2.放在輕桿另一端勺形槽內(nèi). 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

如圖所示，利用古代拋石機(jī)的模型驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．圖中O為固定于水平地面的支架與輕桿間的轉(zhuǎn)軸；A為固定于桿端，質(zhì)量為m1的球；B球質(zhì)量為m2，放在輕桿另一端勺形槽內(nèi)．
（1）為了達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，�?shí)驗(yàn)中除了要測(cè)定mA，mB，A、B的球心離O的距離LA，LB以外，還需要測(cè)量
BCD
BCD

A．A球從釋放運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的時(shí)間t
B．O離地面的高度h
C．B球落地點(diǎn)與O的水平距離S
D．釋放輕桿時(shí)A球的高度h
（2）為使實(shí)驗(yàn)誤差盡量小，可采取的措施有
BCD
BCD

A．B球的質(zhì)量盡可能要小
B．桿的硬度盡量的高
C．支架處地面與B球落地處地面要在同一水平面上
D．在同一高度多次釋放A球的前提下，取B球的平均落點(diǎn)
（3）某次操作是將輕桿從水平狀態(tài)無(wú)初速釋放的，試用上面測(cè)量的物理量寫(xiě)出系統(tǒng)勢(shì)能的減少量為
mALAg-mBLBg
mALAg-mBLBg
，動(dòng)能的增加量為
s2g
4(h+LB)
(
mALA2
LB2
+mB)
s2g
4(h+LB)
(
mALA2
LB2
+mB)
，正常情況下會(huì)出現(xiàn)前者
大于
大于
后者（填“大于”，“小于”）

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精英家教網(wǎng)某同學(xué)想利用古代拋石機(jī)的模型驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)
械能守恒定律，如圖1所示，一輕桿可繞固定于水平地面的豎直支架上的轉(zhuǎn)動(dòng)軸O轉(zhuǎn)動(dòng)，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)將輕桿由靜止釋放后，A球向下運(yùn)動(dòng)可帶動(dòng)輕桿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，直到輕桿到達(dá)豎直位置時(shí)，B球被水平拋出．實(shí)驗(yàn)前已測(cè)得小球A、B的質(zhì)量分別為mA、mB，A、B的球心離O的距離分別為L(zhǎng)A、LB，轉(zhuǎn)軸O離地面的高度為h0，已知重力加速度為g．
（1）該同學(xué)在某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，將輕桿從水平位置無(wú)初速釋放，則從釋放到B球剛被拋出的過(guò)程中，系統(tǒng)勢(shì)能的減少量為
 
；B球落地后，測(cè)得B球落地點(diǎn)與O點(diǎn)的水平距離為s，則由此可知，從釋放到B球剛被拋出的過(guò)程中，系統(tǒng)動(dòng)能的增加量為
 
．
（2）（多選題）為減小實(shí)驗(yàn)誤差，可采取的措施有
 

（A）盡量減小B球的質(zhì)量           （B）選用硬度較高的輕桿
（C）盡量減小轉(zhuǎn)軸O處的摩擦         （D）在同一高度多次釋放A球的前提下，取B球的平均落點(diǎn)，然后測(cè)量s
（3）為進(jìn)一步提高實(shí)驗(yàn)精度，也可多次改變A球釋放的初始位置，如圖2所示．測(cè)出A球離地高度h及對(duì)應(yīng)的B球落地點(diǎn)與O點(diǎn)的水平距離s，然后根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)作
 
圖象，若得到一條過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)，也可證明系統(tǒng)機(jī)械能守恒．

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某同學(xué)想利用古代拋石機(jī)的模型驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)
械能守恒定律，如圖1所示，一輕桿可繞固定于水平地面的豎直支架上的轉(zhuǎn)動(dòng)軸O轉(zhuǎn)動(dòng)，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)將輕桿由靜止釋放后，A球向下運(yùn)動(dòng)可帶動(dòng)輕桿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，直到輕桿到達(dá)豎直位置時(shí)，B球被水平拋出．實(shí)驗(yàn)前已測(cè)得小球A、B的質(zhì)量分別為mA、mB，A、B的球心離O的距離分別為L(zhǎng)A、LB，轉(zhuǎn)軸O離地面的高度為h0，已知重力加速度為g．
（1）該同學(xué)在某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，將輕桿從水平位置無(wú)初速釋放，則從釋放到B球剛被拋出的過(guò)程中，系統(tǒng)勢(shì)能的減少量為_(kāi)_____；B球落地后，測(cè)得B球落地點(diǎn)與O點(diǎn)的水平距離為s，則由此可知，從釋放到B球剛被拋出的過(guò)程中，系統(tǒng)動(dòng)能的增加量為_(kāi)_____．
（2）（多選題）為減小實(shí)驗(yàn)誤差，可采取的措施有______
（A）盡量減小B球的質(zhì)量           （B）選用硬度較高的輕桿
（C）盡量減小轉(zhuǎn)軸O處的摩擦         （D）在同一高度多次釋放A球的前提下，取B球的平均落點(diǎn)，然后測(cè)量s
（3）為進(jìn)一步提高實(shí)驗(yàn)精度，也可多次改變A球釋放的初始位置，如圖2所示．測(cè)出A球離地高度h及對(duì)應(yīng)的B球落地點(diǎn)與O點(diǎn)的水平距離s，然后根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)作______圖象，若得到一條過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)，也可證明系統(tǒng)機(jī)械能守恒．
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（7分）某同學(xué)想利用古代拋石機(jī)的模型驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)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(dòng)軸O轉(zhuǎn)動(dòng)，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)將輕桿由靜止釋放后，A球向下運(yùn)動(dòng)可帶動(dòng)輕桿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，直到輕桿到達(dá)豎直位置時(shí)，B球被水平拋出。實(shí)驗(yàn)前已測(cè)得小球A、B的質(zhì)量分別為mA、mB，A、B的球心離O的距離分別為LA、LB，轉(zhuǎn)軸O離地面的高度為h0，已知重力加速度為g。

（1）該同學(xué)在某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，將輕桿從水平位置無(wú)初速釋放，則從釋放到B球剛被拋出的過(guò)程中，系統(tǒng)勢(shì)能的減少量為          ；B球落地后，測(cè)得B球落地點(diǎn)與O點(diǎn)的水平距離為s，則由此可知，從釋放到B球剛被拋出的過(guò)程中，系統(tǒng)動(dòng)能的增加量為            。

（2）（多選題）為減小實(shí)驗(yàn)誤差，可采取的措施有（　 　）

（A）盡量減小B球的質(zhì)量

（B）選用硬度較高的輕桿

（C）盡量減小轉(zhuǎn)軸O處的摩擦

（D）在同一高度多次釋放A球的前提下，取B球的平均落點(diǎn)，然后測(cè)量s

（3）為進(jìn)一步提高實(shí)驗(yàn)精度，也可多次改變A球釋放的初始位置，如圖所示。測(cè)出A球離地高度h及對(duì)應(yīng)的B球落地點(diǎn)與O點(diǎn)的水平距離s，然后根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)作         圖像，若得到一條過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)，也可證明系統(tǒng)機(jī)械能守恒。

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某同學(xué)想利用古代拋石機(jī)的模型驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)
械能守恒定律，如圖1所示，一輕桿可繞固定于水平地面的豎直支架上的轉(zhuǎn)動(dòng)軸O轉(zhuǎn)動(dòng)，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)將輕桿由靜止釋放后，A球向下運(yùn)動(dòng)可帶動(dòng)輕桿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，直到輕桿到達(dá)豎直位置時(shí)，B球被水平拋出．實(shí)驗(yàn)前已測(cè)得小球A、B的質(zhì)量分別為mA、mB，A、B的球心離O的距離分別為L(zhǎng)A、LB，轉(zhuǎn)軸O離地面的高度為h，已知重力加速度為g．
（1）該同學(xué)在某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，將輕桿從水平位置無(wú)初速釋放，則從釋放到B球剛被拋出的過(guò)程中，系統(tǒng)勢(shì)能的減少量為_(kāi)_____；B球落地后，測(cè)得B球落地點(diǎn)與O點(diǎn)的水平距離為s，則由此可知，從釋放到B球剛被拋出的過(guò)程中，系統(tǒng)動(dòng)能的增加量為_(kāi)_____．
（2）（多選題）為減小實(shí)驗(yàn)誤差，可采取的措施有______
（A）盡量減小B球的質(zhì)量           （B）選用硬度較高的輕桿
（C）盡量減小轉(zhuǎn)軸O處的摩擦         （D）在同一高度多次釋放A球的前提下，取B球的平均落點(diǎn)，然后測(cè)量s
（3）為進(jìn)一步提高實(shí)驗(yàn)精度，也可多次改變A球釋放的初始位置，如圖2所示．測(cè)出A球離地高度h及對(duì)應(yīng)的B球落地點(diǎn)與O點(diǎn)的水平距離s，然后根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)作______圖象，若得到一條過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)，也可證明系統(tǒng)機(jī)械能守恒．

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一 選擇題

題號(hào)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

答案

D

D

A

BC

ABC

ACD

BCD

AB

AC

ABD

 

二 實(shí)驗(yàn)題

11．（1）BCD     （2）BCD

（3） g（MALA-MBLB）        大于

 

三 計(jì)算題

12． 1）對(duì)A動(dòng)能定理      2分

對(duì)B動(dòng)能定理     2分

兩式解得          2分

2）對(duì)B繼續(xù)上升動(dòng)能定理    2分

   解得     2分

 

13． 1）系統(tǒng)動(dòng)量定理有     解得   4分

2）對(duì)m有      1分

 撤去F前         1分

 對(duì)m動(dòng)能定理    2分

 對(duì)M動(dòng)能定理          2分

兩者相對(duì)位移大小等于板長(zhǎng)      

解得  2分

 

14．1）小孩進(jìn)入軌道時(shí)，速度的豎直分量為   2分

合速度與水平方向夾角為，則      2分

兩式解得                           2分

2）小孩運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)，高度下降    1分

機(jī)械能守恒定律有     2分

圓周運(yùn)動(dòng)有            1分  

三式解得     2分

 

15．1）每次子彈與靶盒作用的極短時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)動(dòng)量守恒，靶盒返回O點(diǎn)時(shí)速度等大反向，第偶數(shù)顆子彈射入后靶盒停止

第三顆子彈射入后靶盒速度為     2分

代入數(shù)據(jù)解得        2分

2）由系統(tǒng)的能量守恒有    3分

解得       2分

3）設(shè)第n顆子彈射入后靶盒的速度     2分

靶盒O點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離為S  動(dòng)能定理有   2分

靶盒與發(fā)射器不碰撞       2分

以上三式解得       

考慮到靶盒最終要運(yùn)動(dòng)，n必須是奇數(shù)。

所以，至少15顆子彈射入靶盒后，靶盒在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中不與發(fā)射器碰撞。  3分

 

 

 

 


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