【題目】用如圖甲所示的裝置可驗證機械能守恒定律。裝置的主體是一個有刻度尺的立柱,其上裝有可移動的鐵夾A和光電門B.

主要實驗步驟如下:

①用游標卡尺測量小球的直徑d,如圖乙所示;

②用細線將小球懸掛于鐵架臺上,小球處于靜止狀態(tài);

③移動光電門B使之正對小球,固定光電門;

④在鐵夾A上固定一指針(可記錄小球釋放點的位置);

⑤把小球拉到偏離豎直方向一定的角度后由靜止釋放,讀出小球釋放點到最低點的高度差h和小球通過光電門的時間t;

⑥改變小球釋放點的位置,重復(fù)步驟④⑤。

回答下列問題:

(1)由圖乙可知,小球的直徑d=____________cm;

(2)測得小球擺動過程中的最大速度為____________(用所測物理量的字母表示);

(3)t2為縱軸,以____________(填h“1/h)為橫軸,若得到一條過原點的、且斜率大小k=_________(用所測物理量的字母和重力加速度g表示)的傾斜直線,即可驗證小球在擺動過程中機械能守恒.

【答案】1.060 d/t 1/h d2/2g

【解析】

(1)游標卡尺的讀數(shù)等于主尺讀數(shù)加上游標讀數(shù),不需估讀;

(2)小球經(jīng)過最低點的速度最大,根據(jù)極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度求出最大速度的大小;

(3)應(yīng)用機械能守恒定律求出圖象的函數(shù)表達式,然后分析答題.

(1)游標卡尺的主尺讀數(shù)為10mm,游標讀數(shù)為0.05×12mm=0.60mm,則最終讀數(shù)為10.60mm=1.060cm.

(2)小球經(jīng)過最低點的速度最大,根據(jù)極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度知,最大速度.

(3)根據(jù)機械能守恒有:,整理得:,以h為縱軸,以t2為縱軸,若得到一條過原點的直線,應(yīng)以為橫軸,由圖象可知,圖象的斜率.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】有一種雜技表演叫“飛車走壁”,由雜技演員駕駛摩托車沿光滑圓臺形表演臺的側(cè)壁高速行駛,在水平面內(nèi)做勻速圓周運動。圖中粗線圓表示摩托車的行駛軌跡,軌跡離地面的高度為h。如果增大高度h,則下列關(guān)于摩托車說法正確的是(   )

A. 對側(cè)壁的壓力FN增大

B. 做圓周運動的周期T不變

C. 做圓周運動的向心力F增大

D. 做圓周運動的線速度增大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示的電路,兩電表均為理想電表,電源的內(nèi)阻不可忽略.開始時滑片位于圖示的位置,則在滑片向上滑動的過程中,下列選項正確的是(  )

A. 流過R1的電流逐漸減小

B. 兩電表的示數(shù)均減小

C. 電壓表的示數(shù)減小,電流表的示數(shù)增大

D. 電源的總功率減小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,倒置的U形金屬導軌所在平面與水平面夾角為其中MNPQ平行且間距為L=1m,導軌處在磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中,磁場方向與軌道平面垂直,磁場隨時間變化情況如圖乙所示,取圖甲所示磁場方向為磁感應(yīng)強度的正方向,F(xiàn)將金屬棒ab垂直放置在導軌上,金屬棒與NQ相距0.2m,0~4s內(nèi)金屬棒始終處于靜止狀態(tài)。已知金屬棒ab的質(zhì)量m=0.1kg,電阻為R=2Ω,不計導軌電阻,g=10m/s2,( )

A. t=2s時刻金屬棒ab所受安培力的方向改變

B. 0~4s內(nèi)金屬棒所受的最大靜摩擦力為0.9N

C. 0~4s內(nèi)穿過金屬棒的電荷量為0.4C

D. 0~4s內(nèi)金屬棒中產(chǎn)生的焦耳熱為0.32J

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在豎直平面內(nèi)固定一個四分之一圓弧光滑軌道,圓弧軌道下端與足夠長的水平粗糙地面相切,F(xiàn)將小滑塊A由圓弧軌道的最高點無初速度釋放,A將沿圓弧軌道下滑進入水平地面。已知圓弧軌道的半徑R=0.8mA的質(zhì)量m=lkg。A與水平地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.4,重力加速度gl0m/s2。求:

(1)A經(jīng)過圓弧軌道最低點時速度的大小v;

(2)A經(jīng)過圓弧軌道最低點時受到支持力的大小F

(3)A在水平粗糙地面上運動的過程中受到支持力的沖量的大小I.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,某同學用如圖所示裝置驗證機械能守恒定律,懸線下吊著磁鐵A,A下端吸著一個小鐵球,B是固定擋板,測出靜止時球離開地面的高度,懸點O到球的距離L,將球拉離豎直位置到某一位置,懸線拉直,用米尺測出此時球與尺的接觸點離天花板的高度,釋放小球,讓小球與磁鐵一起做圓周運動,到最低點時磁鐵與擋板碰撞后小球由于慣性繼續(xù)向前做平拋運動,測出小球做平拋運動的水平位移x,已知當?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g。

(1)磁鐵與擋板碰撞前的一瞬間速度的大小為_______________。

(2)要驗證豎直圓周運動是否機械能守恒,只要驗證等式_________成立即可。

(3)若實驗測得重力勢能的減少量總是大于動能的增加量,導致這一結(jié)果的原因可能有(寫出一個原因即可)_____________________。

(4)改變小球開始釋放的高度,記多組釋放點距天花板的高度和小球做平拋運動水平位移x,建立恰當?shù)淖鴺讼,在坐標紙上描點作圖,得到如乙圖所示的圖象,根據(jù)實驗原理可知圖乙代表的是_____________。

A.圖像 B.圖像 C. 圖像 D.圖像

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】水平地面上有一高h4.2m的豎直墻,現(xiàn)將一小球以v06.0m/s的速度,從離地面高H5.0mA點水平拋出,球以大小為10m/s速度正好撞到墻上的B,不計空氣阻力,不計墻的厚度.取重力加速度g10m/s2,:

(1)小球從AB所用的時間t ;

(2)小球拋出點A到墻的水平距離 B離地面的高度

(3)若仍將小球從原位置沿原方向拋出,為使小球能越過豎直墻,小球拋出時的初速度大小應(yīng)滿足什么條件?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,從傾角為θ的足夠長的斜面頂端P以速度v0拋出一個小球,落在斜面上處Q點,小球落在斜面上的速度與斜面的夾角α,若把初速度變?yōu)?/span>kv0,則(

A. 小球的水平位移和豎直位移之比變?yōu)樵瓉淼?/span>k

B. 夾角α將變原來的k

C. PQ間距一定為原來間距的k

D. 空中的運動時間變?yōu)樵瓉淼?/span>k

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示, a、 b、 c三個相同的小球, a從光滑斜面頂端由靜止開始自由下滑,同時b、 c從同一高度分別開始自由下落和平拋。 下列說法正確的有(

A. 重力對它們的沖量相同

B. 它們落地時重力的瞬時功率相同

C. 它們動量變化的大小相同

D. 它們的末動能相同

查看答案和解析>>

同步練習冊答案