【題目】甲實(shí)驗(yàn)小組利用圖(a)裝置探究機(jī)械能守恒定律.將小鋼球從軌道的不同高度h處?kù)o止釋放,斜槽軌道水平末端離落點(diǎn)的高度為H,鋼球的落點(diǎn)距軌道末端的水平距離為s.(g取10m/s2

(1)若軌道完全光滑,s2與h的理論關(guān)系應(yīng)滿足s2=(用H、h表示).
(2)圖(b)中圖線①為根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果,描點(diǎn)作出的s2﹣h關(guān)系圖線;圖線②為根據(jù)理論計(jì)算得到的s2﹣h關(guān)系圖線.對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果,發(fā)現(xiàn)自同一高度靜止釋放的鋼球,實(shí)際水平拋出的速率(選填“小于”或“大于”)理論值.造成這種偏差的可能原因是
乙實(shí)驗(yàn)小組利用同樣的裝置“通過(guò)頻閃照相探究平拋運(yùn)動(dòng)中的機(jī)械能守恒”.將質(zhì)量為0.1kg的小鋼球A由斜槽某位置靜止釋放,由頻閃照相得到如圖(c)所示的小球位置示意圖,O點(diǎn)為小球的水平拋出點(diǎn).

(3)根據(jù)小球位置示意圖可以判斷閃光間隔為s.
(4)以O(shè)點(diǎn)為零勢(shì)能點(diǎn),小球A在O點(diǎn)的機(jī)械能為J;小球A在C點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能為J,動(dòng)能為J,機(jī)械能為J.

【答案】
(1)4Hh
(2)小于,軌道與小球間存在摩擦或小球的體積過(guò)大
(3)0.1
(4)0.1125,﹣0.8,0.9125,0.1125
【解析】解:(1)對(duì)于小球從靜止釋放到水平拋出這段曲線運(yùn)動(dòng),

運(yùn)用動(dòng)能定理研究得:

mgh= mv2

解得:v= 對(duì)于平拋運(yùn)動(dòng),運(yùn)用平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得出:

在豎直方向:H= gt2

則有:t= ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①

在水平方向:s=vt﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②

由①②得:

s=2 所以:s2=4Hh(2)對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算得到的s2﹣﹣h關(guān)系圖線中發(fā)現(xiàn):自同一高度靜止釋放的鋼球,也就是h為某一具體數(shù)值時(shí),理論的s2數(shù)值大于實(shí)驗(yàn)的s2數(shù)值,根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律知道同一高度運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定,所以實(shí)驗(yàn)中水平拋出的速率小于理論值.從s2﹣﹣h關(guān)系圖線中分析得出鋼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(shí)驗(yàn)中水平拋出的速率小于理論值.(3)根據(jù)△y=gT2得:T= =0.1s,(4)設(shè)O點(diǎn)下一個(gè)點(diǎn)為B點(diǎn),

根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得vyB= =1m/s,

水平初速度vx= =1.5m/s,

所以小球A在O點(diǎn)的速度v0=1.5m/s,

小球A在C點(diǎn)時(shí)的速度vC=

小球A在O點(diǎn)的機(jī)械能E0=0+ ×0.1×(1.5)2=0.1125 J

因O點(diǎn)為小球的水平拋出點(diǎn),且以O(shè)點(diǎn)為零勢(shì)能點(diǎn),則小球A在C點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能為EP=mgh=﹣0.8J

小球A在C點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能EC= ×m× +(﹣mgh0C)=0.9125﹣0.8=0.1125mJ

由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出兩個(gè)實(shí)驗(yàn)小組乙小組結(jié)果誤差較。

所以答案是:(1)4Hh;(2)小于,軌道與小球間存在摩擦或小球的體積過(guò)大;(3)0.1;(4)0.1125;﹣0.8,0.9125,0.1125.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】未來(lái)的星際航行中,宇航員長(zhǎng)期處于失重狀態(tài),為緩解這種狀態(tài)帶來(lái)的不適,有人設(shè)想在未來(lái)的航天器上加裝一段圓柱形旋轉(zhuǎn)艙,如圖8所示。使旋轉(zhuǎn)艙繞其軸線勻速旋轉(zhuǎn)時(shí),宇航員站在旋轉(zhuǎn)艙內(nèi)圓柱形側(cè)壁上受到的支持力,可以與他站在地球表面時(shí)受到的支持力大小相等。為達(dá)到此目的,下列做法中正確的是

A. 旋轉(zhuǎn)艙的半徑越大,就應(yīng)使其轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度越大

B. 旋轉(zhuǎn)艙的半徑越大,就應(yīng)使其轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度越小

C. 宇航員質(zhì)量越大,就應(yīng)使旋轉(zhuǎn)艙轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度越大

D. 宇航員質(zhì)量越大,就應(yīng)使旋轉(zhuǎn)艙轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度越小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一質(zhì)量M=50kg、長(zhǎng)L=3m的平板車靜止在光滑的水平地面上,平板車上表面距地面的高度h=1.8m.一質(zhì)量m=10kg可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊,以v0=7.5m/s的初速度從左端滑上平板車,滑塊與平板車間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,取g=10m/s2

(1)分別求出滑塊在平板車上滑行時(shí),滑塊與平板車的加速度大;
(2)判斷滑塊能否從平板車的右端滑出.若能,求滑塊落地時(shí)與平板車右端間的水平距離;若不能,試確定滑塊最終相對(duì)于平板車靜止時(shí)與平板車右端的距離.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某靜電場(chǎng)沿x軸方向的電勢(shì)分布如圖所示,如果僅考慮x軸上的電場(chǎng)情況,則(

A. 0l 2l3l之間均為勻強(qiáng)電場(chǎng),且0l之間的場(chǎng)強(qiáng)一定比2l3l之間的場(chǎng)強(qiáng)大

B. l2l3l4l之間均為勻強(qiáng)電場(chǎng),且這兩處的電場(chǎng)方向一定相反

C. l2l4l5l之間均為非勻強(qiáng)電場(chǎng),且這兩處的電場(chǎng)方向一定相同

D. 3l4l4l5l之間均為勻強(qiáng)電場(chǎng),且3l4l之間的場(chǎng)強(qiáng)一定比4l5l之間的場(chǎng)強(qiáng)大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)利用圖示裝置來(lái)研究機(jī)械能守恒問(wèn)題,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn).AB是質(zhì)量均為m的小物塊,C是質(zhì)量為M的重物,AB間由輕彈簧相連,A、C間由輕繩相連.在物塊B下放置一壓力傳感器,重物C下放置一速度傳感器,壓力傳感器與速度傳感器相連.當(dāng)壓力傳感器示數(shù)為零時(shí),就觸發(fā)速度傳感器測(cè)定此時(shí)重物C的速度.整個(gè)實(shí)驗(yàn)中彈簧均處于彈性限度內(nèi),重力加速度為g.實(shí)驗(yàn)操作如下:

1)開始時(shí),系統(tǒng)在外力作用下保持靜止,細(xì)繩拉直但張力為零.現(xiàn)釋放C,使其向下運(yùn)動(dòng),當(dāng)壓力傳感器示數(shù)為零時(shí),觸發(fā)速度傳感器測(cè)出C的速度為v

2)在實(shí)驗(yàn)中保持AB質(zhì)量不變,改變C的質(zhì)量M,多次重復(fù)第(1)步.

該實(shí)驗(yàn)中,Mm大小關(guān)系必需滿足M m(選填小于、等于大于

為便于研究速度v與質(zhì)量M的關(guān)系,每次測(cè)重物的速度時(shí),其已下降的高度應(yīng) (選填相同不同

根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù),為得到線性關(guān)系圖線,應(yīng)作出 圖線.(選填、

根據(jù)問(wèn)的圖線知,圖線在縱軸上截距為b,則彈簧的勁度系數(shù)為 (用題給的已知量表示).

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,M為電動(dòng)機(jī),N為電爐子,電爐子的電阻R=4Ω,電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻r=1Ω,恒定電壓U=12V.當(dāng)S1閉合、S2斷開時(shí),電流表A示數(shù)為I1;當(dāng)S1、S2同時(shí)閉合時(shí),電流表A示數(shù)為I2=5A;求:

(1)I1示數(shù)及電爐子發(fā)熱功率各多大?
(2)電動(dòng)機(jī)的輸出功率是多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,在豎直平面內(nèi)有半徑為R2R的兩個(gè)圓,兩圓的最高點(diǎn)相切,切點(diǎn)為A,BC分別是小圓和大圓上的兩個(gè)點(diǎn),其中AB長(zhǎng)為,AC長(zhǎng)為.現(xiàn)沿ABAC建立兩條光滑軌道,自A處由靜止釋放小球,已知小球沿AB軌道運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所用時(shí)間為t1,沿AC軌道運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)所用時(shí)間為t2,則t1t2之比為( )

A. B. 1:2 C. D. 1:3

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,平行板電容器兩板間距離為d,電場(chǎng)強(qiáng)度為E,a、b為電容器中的兩點(diǎn)則(

A. a點(diǎn)的電勢(shì)等于b點(diǎn)的電勢(shì)

B. 電荷qa點(diǎn)所受的電場(chǎng)力等于在b點(diǎn)所受的電場(chǎng)力

C. 電荷qa點(diǎn)的電勢(shì)能等于在b點(diǎn)的電勢(shì)能

D. a、b兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差u=Ed

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】關(guān)于位移和路程,下面說(shuō)法正確的有( )

A.只要路程的大小不為0,位移的大小也不為0

B.位移是指質(zhì)點(diǎn)位置的變化,路程是指物體實(shí)際移動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度

C.同一種物體運(yùn)動(dòng)時(shí),位移的大小不會(huì)大于路程的大小

D.直線運(yùn)動(dòng)中,路程和位移大小一定相等

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案