14.如圖所示裝置可用來驗證機械能守恒定律,擺錘A拴在長L的輕繩一端,另一端固定在O點,在A上放一個小鐵片,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)其到達最低位置時,受到豎直擋板P阻擋而停止運動,這時鐵片將作平拋運動而飛離擺錘,用刻度尺量出鐵片的水平位移為s,下落高度為H.
(1)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(yīng)為L(1-cosθ),同時還應(yīng)求出擺錘在最低點時的速度,其速度應(yīng)為S$\sqrt{\frac{g}{2H}}$.
(2)實驗中測量的物理量寫出證明擺錘在運動中機械能守恒的關(guān)系式為L(1-cosθ)=$\frac{{S}^{2}}{4H}$.

分析 (1)鐵片飛出的速度大小即為重錘擺到最低點的速度大小,鐵片做平拋運動,根據(jù)平拋運動的特點可正確求出鐵片平拋出去的水平速度大;
(2)重錘下落過程中機械能守恒,由mgh=$\frac{1}{2}$mv2可以求出其機械能守恒的表達式.

解答 解:(1)根據(jù)幾何關(guān)系可知,擺錘初始位置離最低點的高度為:h=L(1-cosθ),
根據(jù)鐵片做平拋運動有:
s=v0t…①
H=$\frac{1}{2}$gt2…②
聯(lián)立①②可解得:
v0=S$\sqrt{\frac{g}{2H}}$
(2)重錘下落過程中機械能守恒,由mgh=$\frac{1}{2}$mv2得:
mgL(1-cosθ)=$\frac{1}{2}$m$\frac{{S}^{2}g}{2H}$
整理得:L(1-cosθ)=$\frac{{S}^{2}}{4H}$
故答案為:(1)L(1-cosθ);S$\sqrt{\frac{g}{2H}}$;(2)L(1-cosθ)=$\frac{{S}^{2}}{4H}$.

點評 本題比較簡單,考查了平拋運動的基本規(guī)律和機械能守恒的基本知識,對于基礎(chǔ)知識要加強理解和應(yīng)用,注意理解機械能守恒定律的條件.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

20.在折射率為n、厚度為d的玻璃平板上方的空氣中有一點光源S,從S發(fā)出的光線SA以角度θ入射到玻璃板上表面,經(jīng)過玻璃板后從下表面射出,如圖所示.若沿此光線傳播的光從光源到玻璃板上表面的傳播時間與在玻璃板中的傳播時間相等,點光源S到玻璃上表面的垂直距離l應(yīng)是多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

1.如圖所示,在某一勻強電場中有A,B,C三點,AB=5cm,BC=12cm,其中AB沿電場方向,BC跟電場方向垂直,一電荷量q=4.0×10-8C的正電荷從A點移到B點,電場力做功W=1.2×10-7J,求:
(1)勻強電場的電場強度;
(2)電荷從B移到C電場所做的功;
(3)A,C兩點的電勢差.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.下列說法正確的是( 。
A.物體運動的速度越大,它的加速度也一定越大
B.物體運動的加速度越大,它的速度也一定越大
C.加速度就是“加出來的速度”
D.加速度反映了物體速度變化的快慢,與速度無關(guān)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

9.某同學(xué)在做“測定勻變速直線運動的加速度”實驗時,從打下的若干紙帶中選出了如圖所示的一條(每兩點間還有4個點沒有畫出來),圖中上部的數(shù)字為相鄰兩個計數(shù)點間的距離,下部為表示字母,每兩計數(shù)點間所用時間為T.打點計時器的電源頻率為50Hz.由這些已知數(shù)據(jù):
(1)該勻變速直線運動的加速度計算公式a=$\frac{{{X}_{CF}-X}_{OC}}{{9T}^{2}}$(用圖中字母表示),計算得出a=1.93m/s2
(2)與紙帶上D點相對應(yīng)的瞬時速度v=$\frac{{X}_{CE}}{2T}$ (用字母表示),計算得出v=1.18m/s.(答案均要求保留3位有效數(shù)字)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

19.做勻速圓周運動的物體,下列哪些物理量是不變的(  )
A.速度B.速率C.角速度D.頻率

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

6.對于氣體,下列說法正確的是( 。
A.溫度升高,氣體中每個分子的動能都增大
B.在任一溫度下,氣體分子的速率分布呈現(xiàn)“中間多,兩頭少”的分布規(guī)律
C.在微觀角度看,氣體的壓強取決于氣體分子的平均動能和分子的密集程度
D.氣體吸收熱量,對外做功,則溫度一定升高

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.下列物理量中,屬于標(biāo)量的是( 。
A.路程B.C.速度D.加速度

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.下列四幅圖的有關(guān)說法中,正確的是( 。
A.
若兩球質(zhì)量相等,碰后m2的速度一定為v
B.
射線甲是α粒子流,具有很強的電離能力
C.
在頻率保持不變的情況下,入射光越強,飽和光電流越大
D.
只要有中子,鈾裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)就能繼續(xù)

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案