如圖5-4-5所示裝置可用來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.擺錘A拴在長L的輕繩一端，另一端固定在O點(diǎn)，在A上放一個(gè)小鐵片，現(xiàn)將擺錘拉起，使繩偏離豎直方向θ角，由靜止開始釋放擺錘，當(dāng)其到達(dá)最低位置時(shí)，受到豎直擋板P阻擋而停止運(yùn)動(dòng)，這時(shí)鐵片將做平拋運(yùn)動(dòng)而飛離擺錘.用刻度尺量出鐵片的水平位移為s，下落高度為H.

圖5-4-5

（1）要驗(yàn)證擺錘在運(yùn)動(dòng)中機(jī)械能守恒，必須求出擺錘初始位置離最低點(diǎn)的高度，其高度應(yīng)為_______，同時(shí)還應(yīng)求出擺錘在最低點(diǎn)時(shí)的速度，其速度應(yīng)為________；

（2）用實(shí)驗(yàn)中測量的物理量寫出證明擺錘在運(yùn)動(dòng)中機(jī)械能守恒的關(guān)系式為___________.

解析：（1）下落的高度h=L(1-cosθ)；因擺錘與鐵片一起運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)，所以擺錘在最低點(diǎn)時(shí)的速度等于鐵片的平拋初速度v，由

H=gt2,s=vt得：

v===s.

（2）設(shè)擺錘質(zhì)量為m，由mv2=mgh得：

m(s)2=mgL(1-cosθ)，整理得：

=gL(1-cosθ).

答案：（1）L(1-cosθ)     s

（2）=gL(1-cosθ)


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：

（2012?懷化三模）冬春季節(jié)降水量小，廣東沿海附近江河水位較低，漲潮時(shí)海水倒灌，出現(xiàn)所謂“咸潮”現(xiàn)象，使沿海地區(qū)的城市自來水的離子濃度增高，水質(zhì)受到影響．
為了研究咸潮出現(xiàn)的規(guī)律，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)監(jiān)測河水電阻率的實(shí)驗(yàn)．在一根均勻的長玻璃管兩端裝上兩個(gè)橡膠塞和鉑電極，如圖 （a）所示，兩電極相距L=0.314m，其間充滿待測的河水．安裝前他用如圖（b）游標(biāo)卡尺（圖為卡尺的背面）測量玻璃管的內(nèi)徑，結(jié)果如圖（c）所示．

他還選用了以下儀器：量程15V、內(nèi)阻約300kΩ的電壓表，量程300μA、內(nèi)阻可忽略不計(jì)的電流表，最大阻值1kΩ的滑動(dòng)變阻器，電動(dòng)勢E=12V、內(nèi)阻r=6Ω的電池組，開關(guān)等各一個(gè)，以及導(dǎo)線若干．圖（d）為根據(jù)他測得的包括坐標(biāo)為（0，0）的點(diǎn)在內(nèi)的9組電流I、電壓U的值所畫的I-U圖線．
根據(jù)以上材料完成以下問題：
（1）測量玻璃管內(nèi)徑時(shí)，對(duì)應(yīng)圖（b）中的游標(biāo)卡尺中的A、B、C三部分中的哪一部分與玻璃管內(nèi)壁接觸
A
A
（填代號(hào)A或B或C）；
（2）玻璃管的內(nèi)徑d=
6.70
6.70
mm；
（3）水的電阻率ρ=
11
11
Ω?m；（結(jié)果取兩位有效數(shù)字）
（4）如圖（e）中的儀器實(shí)物部分已連線，將其他部分連接成能測出圖（d）數(shù)據(jù)的實(shí)物連接圖；
（5）開關(guān)閉合前滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)先滑至
A
A
端．（填寫A或B）

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

在做“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)（裝置如圖1所示）
（1）研究在作用力F一定時(shí)，小車的加速度a與小車質(zhì)量M的關(guān)系，某位同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：
（A）用天平稱出小車和小桶及內(nèi)部所裝砂子的質(zhì)量．
（B）按圖裝好實(shí)驗(yàn)器材．使帶滑輪長木板右端抬起，平衡摩擦力．
（C）把輕繩系在小車上并繞過定滑輪懸掛砂桶．
（D）將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在6V電壓的蓄電池上，接通電源，放開小車，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，并在紙帶上標(biāo)明小車質(zhì)量．
（E）保持小桶及其中砂子的質(zhì)量不變，增加小車上的砝碼個(gè)數(shù)，并記錄每次增加后的M值，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)．

（F）分析每條紙帶，測量并計(jì)算出加速度的值．
（G）作a-M關(guān)系圖象，并由圖象確定a、M關(guān)系．
在上述步驟中，有錯(cuò)誤或處理不恰當(dāng)?shù)氖?BR>步驟
D
D
，應(yīng)把
6V電壓的蓄電池
6V電壓的蓄電池
改為
6V的低壓交流學(xué)生電源
6V的低壓交流學(xué)生電源
．
步驟
G
G
，應(yīng)把
a-M
a-M
改為
a-
1
M
a-
1
M
．
（2）利用上題裝置做“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)：
甲同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的小車的加速度a和小車所受拉力F的圖象為圖2所示中的直線Ⅰ，乙同學(xué)畫出的圖象為圖中的Ⅱ直線．直線Ⅰ、Ⅱ在縱軸或橫軸上的截距較大．明顯超出了誤差范圍，下面給出了關(guān)于形成這種情況原因的四種解釋，其中可能正確的是
BC
BC
．
（A）實(shí)驗(yàn)前甲同學(xué)沒有平衡摩擦力
（B）甲同學(xué)在平衡摩擦力時(shí)，把長木板的末端抬得過高了
（C）實(shí)驗(yàn)前乙同學(xué)沒有平衡摩擦力
（D）乙同學(xué)在平衡摩擦力時(shí)，把長木板的末端抬得過高了
（3）在用接在50Hz交流電源上的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測定小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度的實(shí)驗(yàn)中，得到如圖3所示的一條紙帶，從比較清晰的點(diǎn)開始起，每5個(gè)打印點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，分別標(biāo)上0、1、2、3…量得0與1兩點(diǎn)間的距離s1=30mm，3與4兩點(diǎn)間的距離s4=48mm，打下0與1兩點(diǎn)之間時(shí)間內(nèi)小車的平均速度
0.30
0.30
m/s，則小車的加速度為
0.60
0.60
m/s2．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2005?杭州一模）閱讀以下材料：
冬、春季節(jié)降水量少，廣東沿海附近江河水位較低，漲潮時(shí)海水倒灌，出現(xiàn)所謂“咸潮”現(xiàn)象，使沿海地區(qū)的城市自來水的離子濃度增高，水質(zhì)受到影響．
為了研究咸潮出現(xiàn)的規(guī)律，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)監(jiān)測河水電阻率的實(shí)驗(yàn)，他在一根均勻的長玻璃管兩端裝上兩個(gè)橡膠塞和鉑電極，如圖（1）所示，兩電極相距L=0.314m，其間充滿待測的河水，安裝前他用如圖（2）的游標(biāo)卡尺（圖為卡尺的北面）測量玻璃管的內(nèi)徑，結(jié)果如圖（3）所示．
他還選用了以下儀器：量程15V、內(nèi)阻300kΩ的電壓表，量程300μA、內(nèi)阻50Ω的電流表，最大阻值1KΩ的滑動(dòng)變阻器，電動(dòng)勢E=12V、內(nèi)阻r=6Ω的電池組，開關(guān)等各一個(gè)，以及導(dǎo)線若干．如圖（4）坐標(biāo)中包括坐標(biāo)為（0，0）的點(diǎn)在內(nèi)的9個(gè)點(diǎn)表示他測得的9組電流I、電壓U的值．
根據(jù)以上材料完成以下問題：
（1）測量玻璃管的內(nèi)徑時(shí)，應(yīng)將圖（2）中的游標(biāo)尺中的A、B、C三部分中的
A
A
與玻璃管內(nèi)壁接觸（填代號(hào)）．
（2）玻璃管的內(nèi)徑d=
8.00
8.00
mm．
（3）求水的電阻率ρ為多大？（要求寫推導(dǎo)和計(jì)算過程，最后結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（4）圖（5）中的儀器實(shí)物部分已連線，將其他部分連接成能測出圖（4）數(shù)據(jù)的實(shí)物連接圖．
（5）開關(guān)閉合前滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)先滑到
A
A
端．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

閱讀以下材料：
冬、春季節(jié)降水量小，廣東沿海附近江河水位較低，漲潮時(shí)海水倒灌，出現(xiàn)所謂“咸潮”現(xiàn)象，使沿海地區(qū)的城市自來水的離子濃度增高，水質(zhì)受到影響．
為了研究咸潮出現(xiàn)的規(guī)律，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)監(jiān)測河水電阻率的實(shí)驗(yàn)．他在一根均勻的長玻璃管兩端裝上兩個(gè)橡膠塞和鉑電極，如圖（1）所示，兩電極相距L=0.314m，其間充滿待測的河水．安裝前他用如圖（2）游標(biāo)卡尺（圖為卡尺的背面）測量玻璃管的內(nèi)徑，結(jié)果如圖（3）所示．
他還選用了以下儀器：量程15V、內(nèi)阻300kΩ的電壓表，量程300 μA、內(nèi)阻50Ω的電流表，最大阻值1kΩ的滑動(dòng)變阻器，電動(dòng)勢E=12V、內(nèi)阻r=6Ω的電池組，開關(guān)等各一個(gè)，以及導(dǎo)線若干．圖（4）坐標(biāo)中包括坐標(biāo)為（0，0）的點(diǎn)在內(nèi)的9個(gè)點(diǎn)表示他測得的9組電流I、電壓U的值．
根據(jù)以上材料完成以下問題：
（1）測量玻璃管內(nèi)徑時(shí)，應(yīng)圖（2）中的游標(biāo)卡尺中的A、B、三部分中的
 
與玻璃管內(nèi)壁接觸（填代號(hào)）．
（2）玻璃管的內(nèi)徑d=
 
mm．
（3）求水的電阻率ρ多大？（要寫推導(dǎo)和計(jì)算過程，最后結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（4）圖（5）中的儀器實(shí)物部分已連線，將其它部分連接成能測出圖（4）數(shù)據(jù)的實(shí)物連接圖．
（5）開關(guān)閉合前滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)先滑至
 
端．
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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖4-4-5所示是一個(gè)應(yīng)用某種邏輯電路制作的簡單車門報(bào)警電路圖.圖中的兩個(gè)按鈕開關(guān)分別裝在汽車的兩道門上.只要其中任何一個(gè)開關(guān)處于開路狀態(tài),發(fā)光二極管就發(fā)光.請(qǐng)你根據(jù)報(bào)警裝置的要求,在電路圖的虛線框內(nèi)畫出門電路的符號(hào).

圖4-4-5

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