【題目】某中學(xué)實驗小組的同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的實驗裝置，利用平拋運(yùn)動驗證機(jī)械能守恒定律。其中曲面軌道與水平桌面相切，已知水平桌面距離水平地面的高度為，現(xiàn)將一質(zhì)量為的小球由距離水平桌面高的位置無初速度放下，經(jīng)過一段時間小球從桌面的末端沿水平方向離開，經(jīng)測量可知小球的落地點(diǎn)距離桌面邊緣的水平距離為。則：

(1)假設(shè)曲面軌道與小球間的摩擦力可忽略不計，則關(guān)于的表達(dá)式為________（用題中的物理量表示）；

(2)如果該小組的同學(xué)重復(fù)多次操作后，將得到的實驗數(shù)據(jù)記錄如下：

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

2.62

3.89

5.20

6.53

7.78

在圖乙中將表中的數(shù)據(jù)點(diǎn)描繪在坐標(biāo)系中，并作出相應(yīng)的函數(shù)圖線________；

(3)將該同學(xué)作出的函數(shù)圖線與圖乙中的理論值相比較，得出小球離開水平桌面的速度大小比理論值________（選填“小”或“大”），并分析造成這一實驗結(jié)果的原因：________。

【答案】 小 小球與軌道間存在摩擦力

【解析】

(1)[1]小球沿光滑軌道滑至桌面時的速度為，由動能定理得

故有

小球從桌面飛出后做平拋運(yùn)動，設(shè)平拋運(yùn)動時間為，則有

，

綜合以上幾式可得

則有

(2)[2]將表格中數(shù)據(jù)點(diǎn)描繪在坐標(biāo)系中，并作出圖像如圖

(3)[3]對比實驗結(jié)果與理論計算得到的關(guān)系圖線發(fā)現(xiàn)：自同一高度靜止釋放的小球，也就是為某一具體數(shù)值時，理論的數(shù)值大于實驗的數(shù)值，根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律知道同一高度運(yùn)動時間—定，所以實驗中水平拋出的速率小于理論值

[4]從關(guān)系圖線分析得出小球水平拋出的速率差十分顯著，認(rèn)為造成上述偏差的可能原因是小球與軌道間存在摩擦力,由于摩擦力做功損失了部分機(jī)械能，所以造成實驗中水平拋出的速率小于理論值。

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】如圖所示，物塊固定在水平面上，子彈以某一速率從左向右水平穿透物塊時速率為v1，穿透時間為t1，若子彈以相同的速率從右向左水平穿透物塊時速率為v2，穿透時間為t2．子彈在物塊中受到的阻力大小與其到物塊左端的距離成正比。則

A. t1＞t2 B. t1＜t2 C. v1＞v2 D. v1＜v2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,AB為半徑R=0.8m的四分之一光滑圓弧軌道,下端B恰與小車右端平滑對接.小車質(zhì)量M=3kg,車足夠長,車上表面距地面的高度h=0.2m,現(xiàn)有一質(zhì)量m=1kg的滑塊,由軌道頂端無初速度釋放,滑到B端后沖上小車.已知地面光滑,滑塊與小車上表面間的動摩擦因數(shù)μ=0.3,當(dāng)車運(yùn)動了t0=1.5s時,車被地面裝置鎖定(g=10m/s2).試求:

（1）滑塊到達(dá)B端時,軌道對它支持力的大小;

（2）車被鎖定時,車右端距軌道B端的距離;

（3）從車開始運(yùn)動到被鎖定的過程中,滑塊與車面間由于摩擦而產(chǎn)生的熱量.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】電子對湮滅是指電子e－和正電子e＋碰撞后湮滅，產(chǎn)生伽馬射線的過程，電子對湮滅是正電子發(fā)射計算機(jī)斷層掃描(PET)及正電子湮滅能譜學(xué)(PAS)的物理基礎(chǔ)。如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy上，P點(diǎn)在x軸上，且OP＝2L，Q點(diǎn)在負(fù)y軸上某處。在第Ⅰ象限內(nèi)有平行于y軸的勻強(qiáng)電場，在第Ⅱ象限內(nèi)有一圓形區(qū)域，與x、y軸分別相切于A、C兩點(diǎn)，OA＝L，在第Ⅳ象限內(nèi)有一未知的矩形區(qū)域(圖中未畫出)，未知矩形區(qū)域和圓形區(qū)域內(nèi)有完全相同的勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于xOy平面向里。一束速度大小為v0的電子束從A點(diǎn)沿y軸正方向射入磁場，經(jīng)C點(diǎn)射入電場，最后從P點(diǎn)射出電場區(qū)域；另一束速度大小為v0的正電子束從Q點(diǎn)沿與y軸正向成45°角的方向射入第Ⅳ象限，而后進(jìn)入未知矩形磁場區(qū)域，離開磁場時正好到達(dá)P點(diǎn)，且恰好與從P點(diǎn)射出的電子束正碰發(fā)生湮滅，即相碰時兩束粒子速度方向相反。已知正、負(fù)電子質(zhì)量均為m、電荷量大小均為e，電子的重力不計。求：

(1)圓形區(qū)域內(nèi)勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和第Ⅰ象限內(nèi)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E的大小；

(2)電子從A點(diǎn)運(yùn)動到P點(diǎn)所用的時間；

(3)Q點(diǎn)縱坐標(biāo)及未知矩形磁場區(qū)域的最小面積S。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示甲、乙、丙、丁是游樂場中比較常見的過山車，甲、乙兩圖的軌道車在軌道的外側(cè)做圓周運(yùn)動，丙、丁兩圖的軌道車在軌道的內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動，兩種過山車都有安全鎖(由上、下、側(cè)三個輪子組成)把軌道車套在了軌道上，四個圖中軌道的半徑都為R，下列說法正確的是(　　)

A. 甲圖中，當(dāng)軌道車以一定的速度通過軌道最高點(diǎn)時，座椅一定給人向上的力

B. 乙圖中，當(dāng)軌道車以一定的速度通過軌道最低點(diǎn)時，安全帶一定給人向上的力

C. 丙圖中，當(dāng)軌道車以一定的速度通過軌道最低點(diǎn)時，座椅一定給人向上的力

D. 丁圖中，軌道車過最高點(diǎn)的最小速度為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，固定的光滑金屬導(dǎo)軌間距為L，導(dǎo)軌電阻不計，上端a、b間接有阻值為R的電阻，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ，且處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中．質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒與固定彈簧相連后放在導(dǎo)軌上．初始時刻，彈簧恰處于自然長度，導(dǎo)體棒具有沿軌道向上的初速度v0．整個運(yùn)動過程中導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸．已知彈簧的勁度系數(shù)為k，彈簧的中心軸線與導(dǎo)軌平行．

（1）求初始時刻通過電阻R的電流I的大小和方向；

（2）當(dāng)導(dǎo)體棒第一次回到初始位置時，速度變?yōu)?/span>v，求此時導(dǎo)體棒的加速度大小a；

（3）導(dǎo)體棒最終靜止時彈簧的彈性勢能為Ep，求導(dǎo)體棒從開始運(yùn)動直到停止的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示是電視顯像管原理示意圖(俯視圖)，電流通過偏轉(zhuǎn)線圈，從而產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)磁場，電子束經(jīng)過偏轉(zhuǎn)磁場后運(yùn)動軌跡發(fā)生偏轉(zhuǎn)，不計電子的重力，下列說法正確的是( )

A.電子經(jīng)過磁場時速度增大

B.欲使電子束打在熒光屏上的A點(diǎn)，偏轉(zhuǎn)磁場的方向應(yīng)垂直紙面向里

C.欲使電子束打在熒光屏上的位置由A點(diǎn)調(diào)整到B點(diǎn)，應(yīng)調(diào)節(jié)偏轉(zhuǎn)線圈中的電流使磁場增強(qiáng)

D.若電子束離開電子槍的速度減小，則原先打在B點(diǎn)的電子束有可能打在A點(diǎn)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，固定的水平長直導(dǎo)線中通有直流電I，矩形線框與導(dǎo)線在同一豎直平面內(nèi)，且一邊與導(dǎo)線平行。將線框由靜止釋放，在下落過程中（ ）

A.穿過線框的磁通量保持不變

B.線框中感應(yīng)電流方向保持不變

C.線框所受安培力的合力為零

D.線框的機(jī)械能不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動的水平盤上，沿半徑方向放著用細(xì)線相連的質(zhì)量均為m的兩個物體A和B，它們分居圓心兩側(cè)，與圓心距離為RA=r，RB=2r，與盤間的動摩擦因數(shù)μ相同，當(dāng)盤轉(zhuǎn)速加快到兩物體剛好還未發(fā)生滑動時，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，下列說法正確的是（ ）

A.此時繩子張力

B.此時圓盤的角速度

C.此時A所受摩擦力方向沿半徑指向圓外

D.此時燒斷繩子，A仍相對盤靜止，B將做離心運(yùn)動

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