【題目】某同學(xué)想利用圖示裝置探究系統(tǒng)機(jī)械能守恒問題，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：

①將質(zhì)量分別為mA和mB（B的質(zhì)量含遮光片）的小球A、B分別固定于一輕桿的左右兩端，使桿呈水平且處于靜止?fàn)顟B(tài)，測量出轉(zhuǎn)軸O到A球的距離LA和到B球的距離LB，光電門放置于轉(zhuǎn)軸O的正下方，與轉(zhuǎn)軸O的距離為LB

②釋放輕桿使A、B兩球隨輕桿順時針轉(zhuǎn)動，光電門記錄遮光片遮光的時間為△t

③測量出遮光片的寬度d必計(jì)算有關(guān)物理量，驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律

④改變小球B 的質(zhì)量，多次重復(fù)①③步驟

(1)小球B經(jīng)過光電門時的速度vB表達(dá)式為vB= ______（用題中測量量表示）,此時小球A的速度vA表達(dá)式為 _________用題中己知量、測量量表示）。

(2)如果系統(tǒng)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，用題中己知量、測量量表示）。

(3)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)的機(jī)械能守恒，不斷增大小球B的質(zhì)量為，小球B過最低點(diǎn)的速度vB也將不斷增大，那么vB隨mB增大會趨于一個什么值？請你幫該同學(xué)解決：最終vB的值會趨于_________ （已知重力加速度為g，用題中已知量、測量量表示）。

【答案】

【解析】

(1)[1]由于遮光條通過光電門的時間極短，可以用平均速度表示瞬時速度，小球經(jīng)過光電門時的速度：

[2]根據(jù)、角速度相等，則有：

此時小球的速度為：

(2)[3]為一系統(tǒng)，則其重力勢能的減小量為：

動能的增量為：

機(jī)械能守恒要滿足二者相等，即為：

(3)[4]系統(tǒng)的機(jī)械能守恒則有：

可得：

不斷增大小球的質(zhì)量，當(dāng)小球的質(zhì)量趨勢于無窮大時，則趨勢于0，故有：

解得：

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】一定質(zhì)量的理想氣體被封閉在容器中，其p－V圖如圖所示，氣體狀態(tài)從A→B→C→D→A完成一次循環(huán)，A→B和C→D為等溫過程，溫度分別為T1和T2。D→A為等壓過程，B→C為等容過程。下列判斷正確的是（　�。�

A.T1>T2

B.氣體分子的平均速率vA = vB < vC = vD

C.從微觀角度講B→C過程壓強(qiáng)降低是由于分子的密集程度減少引起的

D.氣體分子在單位時間內(nèi)對器壁單位面積碰撞的次數(shù)ND>NA>NB>NC

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一工件固定于水平地面上，其AB段為一半徑R=0.5m的光滑圓弧軌道，BC段為一長度L=0.5m的粗糙水平軌道，二者相切于B點(diǎn)，整個軌道位于同一豎直平面內(nèi)。在P點(diǎn)將一質(zhì)量m=0.lkg的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）無初速釋放，物塊滑至C點(diǎn)時恰好靜止，已知物塊與BC段的動摩擦因數(shù)為0.1。取重力加速度。求：

(1)物塊在B點(diǎn)時的速度大��；

(2)物塊在B點(diǎn)時對工件的壓力大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】水平地面上木板B的上面有滑塊A，如圖所示。已知A的質(zhì)量為m，B的質(zhì)量為M，A、B之間，B與地面之間的動摩擦因數(shù)均為μ，當(dāng)A獲得水平向左的初速度，開始在木板上向左滑動時，下列說法正確的是

A.木板有可能同時向左運(yùn)動

B.木板肯定不會動

C.木板受地面摩擦力與其重力無關(guān)

D.只有μ=0時，木板才會向左滑動

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為了測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻，某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路，實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備了下列器材供選用：

A．待測干電池一節(jié)

B.直流電流表（量程，內(nèi)阻約為）

C.直流電流表（量程，內(nèi)阻約為）

D.直流電壓表（量程，內(nèi)阻約為）

E.直流電壓表（量程，內(nèi)阻約為）

F.滑動變阻器（阻值范圍為，允許最大電流為1A）

G.滑動變阻器（阻值范圍為，允許最大電流為2A）

H.開關(guān)

I.導(dǎo)線若干

（1）實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選用_______；電流表應(yīng)選用______；滑動變阻器應(yīng)選用_____。（填字母代號）

（2）實(shí)驗(yàn)小組在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時，初始滑片P在最右端，但由于滑動變阻器某處發(fā)生斷路，合上開關(guān)S后發(fā)現(xiàn)滑片P向左滑過一段距離x后電流表才有讀數(shù)，于是該組同學(xué)分別作出了電壓表讀數(shù)U與x、電流表讀數(shù)I與x的關(guān)系圖，如圖乙所示，則根據(jù)圖像可知，電池的電動勢為________V，內(nèi)阻為_________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)用圖示裝置研究勻變速直線運(yùn)動。

(1)除了圖中的器材，實(shí)驗(yàn)還需要的器材是_____________。

(2)實(shí)驗(yàn)開始前，讓小車靠近打點(diǎn)計(jì)時器，調(diào)節(jié)定滑輪的高度，使細(xì)線與長木板_________先接通電源后釋放紙帶。

(3)實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶如下圖所示，實(shí)驗(yàn)中每打5個計(jì)時點(diǎn)取一個計(jì)數(shù)點(diǎn)，分別標(biāo)為，在紙帶上標(biāo)出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到點(diǎn)的距離。已知打點(diǎn)計(jì)時器連接的交流電頻率為，小車運(yùn)動的加速度為__________，其中打點(diǎn)時對應(yīng)小車的速度為___________。（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一束由、兩種單色光混合的復(fù)色光沿半徑方向射入半圓形玻璃磚的水平界面，經(jīng)界面反射和折射后在豎直的光屏上水平界面的上、下兩側(cè)產(chǎn)生兩個光斑和，如圖所示，已知光在玻璃中的傳播速度大于光，則以下看法正確的是（　　）

A.處為復(fù)色光，處為光

B.處為光，處為光

C.增大光在水平界面上的入射角，光屏上有可能出現(xiàn)三個光斑

D.保持入射光強(qiáng)度不變，增大光在水平界面上的入射角，下方的光斑的亮度將增加

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在某次車模試車時，一質(zhì)量為m=0.45kg的賽車以某一水平向右的初速度出發(fā)，沿水平直線軌道運(yùn)動到A點(diǎn)后，進(jìn)入半徑R=2m的光滑豎直圓形軌道，圓形軌道間不相互重疊，即賽車離開圓形軌道后可繼續(xù)想C點(diǎn)運(yùn)動，C點(diǎn)右側(cè)有一壕溝，C、D兩點(diǎn)的豎直高度h=0.8m，水平距離s=1.6m，水平軌道AC長為L=4.5m，賽車與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，重力加速度為

（1）若賽車恰能通過圓形軌道的最高點(diǎn)B，求賽車在A點(diǎn)的速度；

（2）若賽車再從B到達(dá)A點(diǎn)時，恰好有一塊橡皮泥從圓心方向落在車模上，和小車合為一體，若要求車模不會掉進(jìn)壕溝，求在A點(diǎn)落在賽車上的橡皮泥的質(zhì)量范圍。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，單匝正方形導(dǎo)線框左半部分處于垂直于線框的磁場中，該磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示。已知圖甲中虛線ab處于正方形線框的正中央，與線框交于a、b兩點(diǎn)，且剛好處于磁場的右邊界上，正方形線框的邊長為L，總電阻為R，圖乙中的B0和t0均為已知。下列說法正確的是（　�。�

A.線框中的感應(yīng)電流的大小為

B.a、b兩點(diǎn)間的電壓大小為

C.在0~t0時間內(nèi)，通過線框的電量為

D.在0~t0時間內(nèi)，線框的熱功率為

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