某小組利用如圖甲所示裝置探究平拋運動中機械能是否守恒．在斜槽軌道的末端安裝一個光電門B，調(diào)節(jié)激光束與球心等高，斜槽末端水平．地面上依次鋪有白紙、復寫紙，讓小球從斜槽上固定位置A點無初速釋放，通過光電門后落在地面的復寫紙上，在白紙上留下打擊�。貜蛯嶒灦啻�，測得小球通過光電門的平均時間為2.50ms．當?shù)刂亓铀俣葹?br />9.8m/s2，計算結果保留三位有效數(shù)字．
①用游標卡尺測得小球直徑如圖乙所示，則小球直徑為d=
0.50
0.50
cm，由此可知小球通過光電門的速度vB=
2.00
2.00
m/s；
②實驗測得軌道離地面的高度h=0.441m，小球的平均落點P到軌道末端正下方O點的距離x=0.591m，則由平拋運動規(guī)律解得小球平拋的初速度v0=
1.97
1.97
m/s；
③在誤差允許范圍內(nèi)，實驗結果滿足小球通過光電門的速度vB與由平拋運動規(guī)律求解的平拋初速度v0滿足
v0=vB
v0=vB
關系，就可以認為平拋運動過程中機械能是守恒的．
分析：①游標卡尺的讀數(shù)等于主尺讀數(shù)加游標讀數(shù)，不需估讀．
利用小球通過光電門的平均速度代替瞬時速度；
②利用平拋運動水平方向和豎直方向的運動特點，可正確解答；
③若球通過光電門的速度vB與由平拋運動規(guī)律求解的平拋初速度v0相等，則說明沒有能量損失，機械能守恒．
解答：解：①游標卡尺主尺讀數(shù)為：0.5cm=5mm，游標尺上第0個刻度與上面對齊，故讀數(shù)為：0×0.1=0.0mm，
故最終讀數(shù)為：5mm+0.0mm=5.0mm=0.50cm；
利用小球通過光電門的平均速度代替瞬時速度，因此有：
vB=
d
t
=
0.0050
0.0025
=2.00m/s
②根據(jù)平拋運動規(guī)律有：
h=
1
2
gt2
x=v0t
聯(lián)立解得：v0=1.97m/s．
③在誤差允許的范圍內(nèi)，測量出的速度vB與由平拋運動規(guī)律求解的理論平拋初速度v0相等，則說明沒有能量損失，機械能守恒．
故答案為：①0.50；　2.00 ②1.97；③v0=vB．
點評：該題從新的角度來驗證機械能守恒，在原來問題上有所創(chuàng)新，無論怎么變化，明確實驗原理是解答實驗問題的根本．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)（1）如圖所示，甲圖中游標卡尺的讀數(shù)為
 
cm．
（2）如圖乙所示，在探究“共點力合成”的實驗中，橡皮條一端固定于P點，另一端連接兩個彈簧秤，分別用F1與F2拉兩個彈簧秤，將結點拉至O點．現(xiàn)讓F2大小增大，方向不變，要使結點仍位于O點，則F1的大小及圖中β（β＞90°）角的變化可能是
 

A、增大F1的同時增大β角           B、減小F1的同時減小β角
C、增大F1的同時減小β角           D、減小F1的同時增大β角
（3）某實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置來探究當合外力一定時，物體運動的加速度與其質(zhì)量之間的關系．
①由圖甲中刻度尺讀出兩個光電門中心之間的距離S，由游標卡尺測得遮光條的寬度d，由數(shù)字計時器可以讀出遮光條通過電門1的時間△t1和遮光條通過光電門2的時間△t2，滑塊的加速度的表達式為
 
．（以上表達式均用字母表示）
②在本次實驗中，實驗小組通過改變滑塊質(zhì)量做了6組實驗，得到如下表的實驗數(shù)據(jù)，
m（g） a（m/s2）
250 1.80
300 1.50
350 1.29
400 1.13
500 0.90
800 0.56
根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了a與
1
m
的圖線如圖乙所示，該圖線有一段是彎曲的，試分析圖線彎曲的原因
 
．
精英家教網(wǎng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2009?建湖縣模擬）某實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置來驗證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機械能守恒．
（1）實驗前需要調(diào)整氣墊導軌底座使之水平，利用現(xiàn)有器材如何判斷導軌是否水平？
接通氣源，將滑塊靜置于氣墊導軌上，若滑塊基本保持靜止，則說明導軌是水平的
接通氣源，將滑塊靜置于氣墊導軌上，若滑塊基本保持靜止，則說明導軌是水平的
．
（2）某同學用游標卡尺測得遮光條（圖乙）的寬度d=
5.2
5.2
mm；用螺旋測微器測得遮光條（圖丙）的寬度為
6.702
6.702
mm；
（3）實驗時將滑塊從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門的時間△t=1.3×10-2s，則滑塊經(jīng)過光電門時的瞬時速度為（用游標卡尺的測量結果計算）
0.40
0.40
m/s．在本次實驗中還需要測量的物理量有：鉤碼的質(zhì)量m、
滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離s
滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離s
和
滑塊的質(zhì)量M．
滑塊的質(zhì)量M．
（文字說明并（用相應的字母表示）．
（4）本實驗通過比較
mgs
mgs
和
1
2
(m+M)(
d
△t
)2
1
2
(m+M)(
d
△t
)2
在實驗誤差允許的范圍內(nèi)相等（用測量的物理量符號表示），從而驗證了系統(tǒng)的機械能守恒．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2009?廣東模擬）（1）甲乙兩位同學做“利用打點計時器研究勻變速直線運動”的實驗時：
①他們選取了一條點跡清晰的紙帶，進行測量，甲認為應該把刻度尺的零刻線與第一個計數(shù)點0對齊，然后依次讀取每個計數(shù)點對應的刻度值，再求得各段的長度；乙認為應該用刻度尺分別測量各段的長度，直接記錄數(shù)據(jù)，可以省去計算的麻煩．那么，關于他們的做法有以下三種認識：
A．兩種方法各有利弊，都可以；B．甲的方法的更符合試驗要求；C．乙的方法的更符合試驗要求．
你認為正確的方法是
B
B
．
②下面是一條他們選好的紙帶，并已測出了各個計數(shù)點的間距是s1、s2、s3、s4、s5、s6，如圖：

甲、乙同學各自想出了一種求加速度的方法：
甲：根據(jù)s2-s1=a1T2，s3-s2=a2T2，s4-s3=a3T2，s5-s4=a4T2，s6-s5=a5T2，分別求出a1、a2、a3、a4、a5，再求平均值
.
a
=
a1+a2+a3+a4+a5
5
；
乙：根據(jù)（s4+s5+s6）-（s1+s2+s3）=a（3T）2，求得a=
(s4+s5+s6)-(s1+s2+s3)
9T2
．
你認為應采用同學
乙
乙
的方法更好．
（2）（10分）某實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置來驗證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機械能守恒．

①實驗前需要調(diào)整氣墊導軌底座使之水平，利用現(xiàn)有器材如何判斷導軌是否水平？
接通氣源，將滑塊靜置于氣墊導軌上，若滑塊基本保持靜止，則說明導軌是水平的
接通氣源，將滑塊靜置于氣墊導軌上，若滑塊基本保持靜止，則說明導軌是水平的
．
②如圖乙所示，用游標卡尺測得遮光條的寬度d=
0.52
0.52
cm；實驗時將滑塊從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門的時間△t=1.2×10-2s，則滑塊經(jīng)過光電門時的瞬時速度為
0.43
0.43
m/s．在本次實驗中還需要測量的物理量有：鉤碼的質(zhì)量m、
滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離s
滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離s
和
滑塊的質(zhì)量M
滑塊的質(zhì)量M
（文字說明并用相應的字母表示）．
③本實驗通過比較
mgs
mgs
和
1
2
(m+M)(
d
△t
)2
1
2
(m+M)(
d
△t
)2
在實驗誤差允許的范圍內(nèi)相等（用測量的物理量符號表示），從而驗證了系統(tǒng)的機械能守恒．

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科目：高中物理 來源： 題型：

某小組利用如圖甲所示的氣墊導軌裝置來探究合力一定時，物體的加速度與質(zhì) 量之間的關系。

(1) 實驗時，將滑塊從圖甲所示位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器（圖中未畫出）可讀出遮 光條通過光電門1、2的時間分別為；用刻度尺測得兩個光電門中心之間的距離為x用20分度的游標卡尺測得遮光條寬度d如圖乙所示，則d=______mm .滑塊加速度的表達式a=_____ (用已知字母表示）。

(2) 為了保持滑塊所受的合力的大小不變，可改變滑塊質(zhì)量M和氣墊導軌右端高度h. 關于“改變滑塊質(zhì)量M和氣墊導軌右端高度h”的正確操作方法是_____ (不計阻力）。

A. M增大時，h增大，以保持二者比值不變

B. M增大時，h減小，以保持二者乘積不變

C. M減小時，h增大，以保持二者乘積不變

D. M減小時，h減小，以保持二者比值不變

 

 

 

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