【題目】小明同學(xué)利用如圖所示的裝置來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．A為裝有擋光片的鉤碼，總質(zhì)量為M，擋光片的擋光寬度為b，輕繩一端與A相連，另一端跨過光滑輕質(zhì)定滑輪與質(zhì)量為m（m<M）的重物B相連．他的做法是：先用力拉住B，保持A、B靜止，測出A的擋光片上端到光電門的距離h；然后由靜止釋放B，A下落過程中經(jīng)過光電門，光電門可測出擋光片的擋光時(shí)間t，算出擋光片經(jīng)過光電門的平均速度，將其視為A下落h（h>>b）時(shí)的速度，重力加速度為g．

(1)在A從靜止開始下落h的過程中，驗(yàn)證以A、B、地球所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式為_______________________（用題目所給物理量的符號表示）；

(2)由于光電門所測的平均速度與物體A下落h時(shí)的瞬時(shí)速度間存在一個(gè)差值，因而系統(tǒng)減少的重力勢能_________系統(tǒng)增加的動能（選填“大于”或“小于”）；

(3)為減小上述對結(jié)果的影響，小明同學(xué)想到了以下一些做法，其中可行的是________

A．保持A下落的初始位置不變，測出多組t，算出多個(gè)平均速度然后取平均值

B．減小擋光片上端到光電門的距離h

C．增大擋光片的擋光寬度b

D．適當(dāng)減小擋光片的擋光寬度b

(4)若采用本裝置測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>g，則測量值________真實(shí)值（選填“大于”、“等于”或“小于”）．

【答案】 大于 D 小于

【解析】

（1）下降過程中減少的重力勢能為，通過光電門的速度為，故系統(tǒng)增加的動能為，要驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒的表達(dá)式為

（2）本題中利用平均速度代替瞬時(shí)速度，由于平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，實(shí)際下降h高度的速度為，可知測量速度小于下降h高度時(shí)的速度，即減小的重力勢能大于增加的動能

（3）因?yàn)閷?shí)驗(yàn)誤差的根源在于測量擋光片通過光電門時(shí)的速度上，故為了使得計(jì)算的平均速度更接近實(shí)際的瞬時(shí)速度，應(yīng)減小擋光片的擋光寬度b，D正確；

（4）由可得，測量速度小于實(shí)際下降h高度的速度，即速度測量值偏小，所以重力加速度的測量值小于實(shí)際值

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，質(zhì)量為M的長木板A靜止在光滑的水平面上，有一質(zhì)量為m的小滑塊B以初速度v0從左側(cè)滑上木板，且恰能滑離木板，滑塊與木板間動摩擦因數(shù)為μ。下列說法中正確的是

A. 若只增大v0，則滑塊滑離木板過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量增加

B. 若只增大M，則滑塊滑離木板過程中木板所受到的沖量減少

C. 若只減小m，則滑塊滑離木板時(shí)木板獲得的速度減少

D. 若只減小μ，則滑塊滑離木板過程中滑塊對地的位移減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】傾角θ為37°的光滑斜面上固定帶輕桿的槽，勁度系數(shù)k=20N/m、原長足夠長的輕彈簧下端與輕桿相連，開始時(shí)桿在槽外的長度=0.6m，且桿可在槽內(nèi)移動，桿與槽間的滑動摩擦力大小恒為Ff=6N，桿與槽之間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．質(zhì)量m=1kg的小車從距彈簧上端l=0.6m處由靜止釋放沿斜面向下運(yùn)動．已知彈簧彈性勢能為，式中x為彈簧的形變量．在整個(gè)運(yùn)動過程中，彈簧始終處于彈性限度以內(nèi)．g=10m/s2 ，sin37=0.6．下列說法正確的是

A. 在桿完全進(jìn)入槽內(nèi)之前，小車先做勻加速運(yùn)動，然后做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動，最后做勻速直線運(yùn)動

B. 小車從開始運(yùn)動到桿完全進(jìn)入槽內(nèi)所用時(shí)間為s

C. 若桿與槽間的滑動摩擦力大小Ff變?yōu)?/span>16N，小車、彈簧、輕桿組成的系統(tǒng)機(jī)械能一定不守恒

D. 若桿與槽間的滑動摩擦力大小Ff變?yōu)?/span>16N，小車第一次與彈簧作用過程中輕桿移動的距離為0.2m

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下圖是三個(gè)質(zhì)點(diǎn)A、B、C的運(yùn)動軌跡,三個(gè)質(zhì)點(diǎn)同時(shí)從N點(diǎn)出發(fā),同時(shí)到達(dá)M點(diǎn)。下列說法正確的是

A.三個(gè)質(zhì)點(diǎn)到達(dá)M點(diǎn)的瞬時(shí)速度相同

B.三個(gè)質(zhì)點(diǎn)從N到M的平均速率相同

C.三個(gè)質(zhì)點(diǎn)從N到M的平均速度相同

D.A質(zhì)點(diǎn)從N到M的平均速度方向與任意時(shí)刻的瞬時(shí)速度方向相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某廂式電梯在0～8s內(nèi)的圖像如圖所示，質(zhì)量為50kg的某同學(xué)站在電梯內(nèi)，規(guī)定豎直向上為正方向，重力加速度取10m/s2，下列說法中正確的是

A. 0~2s內(nèi)該同學(xué)處于超重狀態(tài)

B. 6~8s內(nèi)該同學(xué)處于超重狀態(tài)

C. 0~8s內(nèi)電梯上升的總高度為12m

D. t=ls末，該同學(xué)對電梯的壓力大小為600N

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一定質(zhì)量的氣體經(jīng)歷一系列狀態(tài)變化，其p-1/V圖線如圖所示，變化順序由a→b→c→d→a，圖中ab線段延長線過坐標(biāo)原點(diǎn)，cd線段與p軸垂直，da線段與1/V軸垂直。氣體在此狀態(tài)變化過程中（ ）

A. a→b，壓強(qiáng)減小、溫度不變、體積增大

B. b→c，壓強(qiáng)增大、溫度降低、體積減小

C. c→d，壓強(qiáng)不變、溫度升高、體積減小

D. d→a，壓強(qiáng)減小、溫度升高、體積不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】甲、乙兩物體從同一地點(diǎn)，沿同一方向做直線運(yùn)動，其v-t圖象如圖所示，則下列說法正確的是

A.4s以后，甲在乙的前面

B.甲、乙兩物體相遇的時(shí)刻分別是1s末和4s末

C.甲、乙兩物體相距最遠(yuǎn)的時(shí)刻是2s末

D.甲、乙兩物體相遇的時(shí)刻分別是2s末和6s末

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置“探究功與速度變化的關(guān)系”。

(1)實(shí)驗(yàn)中，需要平衡摩擦力和其他阻力�，F(xiàn)把長木板右端墊高，在不掛鉤碼且打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的情況下，輕推一下小車，若獲得了如___________(選填“圖2”或“圖3”)所示的紙帶，表明已平衡了摩擦力和其他阻力。

(2)掛上質(zhì)量為m的鉤碼，接通電源，釋放小車，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，將打下的第一個(gè)點(diǎn)標(biāo)為O。在紙帶上依次取A、B、C……若干個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，已知打相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T，測得A、B、C……各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為x1、x2、x3……如圖4所示。

實(shí)驗(yàn)中，鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，可認(rèn)為小車所受的拉力大小為mg。從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中，拉力對小車做的功W=___________，打B點(diǎn)時(shí)小車的速度v=___________。

(3)以W為縱坐標(biāo)，v2為橫坐標(biāo)，利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出如圖5所示的W—v2圖像。通過圖像可以得到的結(jié)論是______________________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示是電火花計(jì)時(shí)器的示意圖．電火花計(jì)時(shí)器和電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一樣，工作時(shí)使用______（選填“交流”或“直流”）電源，當(dāng)電源的頻率是50Hz時(shí)，每隔______s打一次點(diǎn)．其工作時(shí)的基本步驟如下：

A．當(dāng)紙帶完全通過電火花計(jì)時(shí)器后，及時(shí)關(guān)閉電火花計(jì)時(shí)器

B．將電火花計(jì)時(shí)器插頭插入相應(yīng)的電源插座

C．將紙帶從墨粉紙盤下面穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

D．接通開關(guān)，聽到放電聲，立即拖動紙帶運(yùn)動

上述步驟正確的順序是_______．（按順序填寫步驟編號）

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