【題目】如圖所示裝置可用來驗證機械能守恒定律。長度為L的輕繩一端固定在O點，另一端系一擺錘A，在A上放一個小鐵片�，F(xiàn)將擺錘拉起，使繩偏離豎直方向角，由靜止開始釋放擺錘，當其到達最低位置時，受到豎直擋板P阻擋而停止運動，這時鐵片將做平拋運動而飛離擺錘，用刻度尺量出鐵片的水平位移為x，下落高度為H。

(1)要驗證擺錘在運動中機械能守恒，必須求出擺錘初始位置離最低點的高度，其高度應為________，同時還應求出擺錘在最低點時的速度，其速度應為__________。

(2)用實驗中測量的物理量寫出驗證擺錘在運動中機械能守恒的關系式為__________。

【答案】

【解析】

(1)[1][2]由幾何關系得，擺錘下落的高度

因為擺錘與鐵片一起運動到最低點，所以擺錘在最低點時的速度等于鐵片做平拋運動的初速度v，由

得

(2)[3]設擺錘總質量為m，若在運動中機械能守恒，應滿足

即

整理得

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平絕緣光滑軌道AB的B端與處于豎直平面內的四分之一圓弧形粗糙絕緣軌道BC平滑連接，圓弧的半徑R=0.40m。在軌道所在空間存在水平向右的勻強電場，電場強度E="1." 0×104N/C�，F(xiàn)有一質量m=0.10kg的帶電體（可視為質點）放在水平軌道上與B端距離s=1.0m的位置，由于受到電場力的作用帶電體由靜止開始運動，當運動到圓弧形軌道的C端時，速度恰好為零。已知帶電體所帶電荷量q=8.0×10-5C，取g=10m/s2，求：

（1）帶電體在水平軌道上運動的加速度大小及運動到B端時的速度大��；

（2）帶電體運動到圓弧形軌道的B端時對圓弧軌道的壓力大��；

（3）帶電體沿圓弧形軌道運動過程中，電場力和摩擦力對帶電體所做的功各是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質量為、開口豎直向下的薄壁汽缸放在水平地面上，質量為m、橫截面積為S的光滑活塞密封了一定質量的理想氣體A，豎直輕彈簧上端與活塞相連，下端固定在地面上，活塞下方與外界相通。開始時，缸內氣體的熱力學溫度為，活塞到缸底的距離為，彈簧恰好處于原長�，F(xiàn)對氣體A緩慢加熱，已知彈簧的勁度系數(shù)（g為重力加速度大�。髿鈮簭�，求：

（1）當汽缸恰好離開桌面時氣體A的熱力學溫度；

（2）當氣體A的熱力學溫度為時，活塞到缸底的距離為。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2019年9月23日，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭以“一箭雙星”方式成功發(fā)射第47、48顆北斗導航衛(wèi)星，兩顆衛(wèi)星均厲于“中圓地球軌道”衛(wèi)星。“中圓地球軌道”衛(wèi)星是指衛(wèi)星軌道距離地面高為2×103km至2×104km并且繞地球做勻速圓周運動的地球衛(wèi)星。若第47顆北斗導航衛(wèi)星軌道距地面的髙度約為1.92×104km，巳知地球半徑為6400km，地球表面重力加速度取9.8m/s2，則下列說法中正確的是

A.該衛(wèi)星的發(fā)射速度應大于7.9km/s而小于11.2km/s

B.該衛(wèi)星每天環(huán)繞地球大約運行三圈

C.該衛(wèi)星環(huán)繞地球做勻速圓周運動的線速度約為4km/s

D.該衛(wèi)星環(huán)繞地球做勻速圓周運動的向心加速度約為2.45m/s2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，某同學在冰面上進行“滑車”練習，開始該同學站在A車前端以共同速度v0=9m/s做勻速直線運動，在A車正前方有一輛靜止的B車，為了避免兩車相撞，在A車接近B車時，該同學迅速從A車跳上B車，立即又從B車跳回A車，此時A、B兩車恰好不相撞，已知人的質量m=25kg，A車和B車質量均為mA=mB=100kg，若該同學跳離A車與跳離B車時對地速度的大小相等、方向相反，不計一切摩擦.則下列說法正確的是

A.該同學跳離A車和B車時對地速度的大小為10m/s

B.該同學第一次跳離A過程中對A沖量的大小為250kgm/s

C.該同學跳離B車的過程中，對B車所做的功為1050J

D.該同學跳回A車后，他和A車的共同速度為5m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】利用如圖所示裝置做驗證機械能守恒定律實驗

單位：cm

(1)圖中打點計時器為電火花計時器, 需要電源為____(填選項前的字母).

A.交流電220V B.直流電220V C.交流電4~6V D.直流電4~6V

(2)在實驗中,已知重物質量m=1kg,在紙帶上打出一系列的點,O為起點,A、B、C點均為計時點，已知相鄰計時點間時間間隔為T=0.02s，如圖所示,重力加速度g＝9.8 m/s2,那么從打O點到打B點的過程中:打點計時器打下計數(shù)點B時，重物的重力勢能減少量ΔEp=___J ,動能變化量ΔEk=___J (以上兩空結果均保留兩位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】小張同學為了驗證力的平行四邊形定則，設計如下實驗，其裝置圖如甲所示。實驗步驟如下：

(1)將3條完全相同的彈性橡皮條（滿足胡克定律）的一端連接在一起形成一個結點O，先測量出每根橡皮條的自然長度x0；

(2)在豎直平面內固定一木板，在木板上固定一張白紙，用圖釘將其中兩條橡皮條的A、B端固定在木板上，在另一條橡皮條C端懸掛一小重錘，并確保橡皮條不超出彈性限度，且與紙面無摩擦；

(3)待裝置平衡后，分別測量出橡皮條OA、OB和OC的長度x1、x2、x3，并在白紙上記錄___________；

(4)取下白紙，如圖乙所示，在白紙上分別用長度（x1-x0）、（x2-x0）代表橡皮條OA和OB拉力的大小，作出力的圖示OA′和OB′，并以OA′和OB′為兩鄰邊作一平行四邊形OA′C′B′，測量出OC′長度x4，如果近似可得x4=__________，且OC′的方向__________，則實驗驗證了力的平行四邊形定則；

(5)改變A、B的位置，重復(2)到(4)的步驟進行多次驗證。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示,質量M=0.8 kg 的足夠長的木板靜止在光滑的水平面上,質量m=0.2 kg的滑塊靜止在木板的左端,在滑塊上施加一水平向右、大小按圖乙所示隨時間變化的拉力F,4 s后撤去力F。若滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度g=10 m/s2,則下列說法正確的是(　　)。

A. 0-4 s時間內拉力的沖量為3.2 N·s

B. t=4 s時滑塊的速度大小為17.5 m/s

C. 木板受到滑動摩擦力的沖量為2.8 N·s

D. 木板的速度最大為2 m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】宇宙間存在一些離其他恒星較遠的三星系統(tǒng)，其中有一種三星系統(tǒng)如圖所示，三顆質量均為m的星體位于等邊三角形的三個頂點，三角形邊長為R，忽略其他星體對它們的引力作用，三星在同一平面內繞三角形中心O做勻速圓周運動，引力常量為G，則（　�。�

A.每顆星做圓周運動的線速度為

B.每顆星做圓周運動的角速度為

C.每顆星做圓周運動的周期為個

D.每顆星做圓周運動的向心加速度與三星的質量無關

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