【題目】某同學(xué)利用如圖甲所示裝置來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,器材為:鐵架臺(tái),約50cm的不可伸長的細(xì)線,帶孔的小鐵球,光電門和計(jì)時(shí)器(可以記錄擋光的時(shí)間),量角器,刻度尺,游標(biāo)卡尺.
實(shí)驗(yàn)前先查閱資料得到當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭,再將細(xì)線穿過小鐵球,懸掛在鐵架臺(tái)的橫桿上,在小鐵球運(yùn)動(dòng)軌跡的最低點(diǎn)安裝好光電門.將小鐵球拉離豎直方向一定夾角后從靜止釋放,小鐵球通過光電門的時(shí)間是t.依次測(cè)量擺線的長度l、擺線與豎直方向的夾角θ及小鐵球的直徑d.
(1)用20分度游標(biāo)卡尺測(cè)量小鐵球直徑d,刻度線如圖乙所示,則d=cm.
(2)某次實(shí)驗(yàn)測(cè)得小鐵球通過光電門時(shí)記錄的時(shí)間t=5.125×10﹣3s,由此得小鐵球通過光電門的速度為 m/s(保留2位有效數(shù)字).
(3)若等式在誤差范圍內(nèi)成立,則驗(yàn)證了機(jī)械能守恒.(用題中物理量符號(hào)表示)
【答案】
(1)1.025
(2)2.0
(3)
【解析】解:(1)游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為10mm,游標(biāo)讀數(shù)為0.05×5mm=0.25mm,則最終讀數(shù)d=10.25mm=1.025cm.(2)根據(jù)極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度知,小鐵球通過光電門的速度v= .(3)小鐵球動(dòng)能的增加量 ,小鐵球重力勢(shì)能的減小量 ,若△Ek=△Ep , 即 ,機(jī)械能守恒.
所以答案是:(1)1.025,(2)2.0,(3) .
【考點(diǎn)精析】掌握機(jī)械能守恒及其條件是解答本題的根本,需要知道在只有重力(和彈簧彈力)做功的情形下,物體動(dòng)能和重力勢(shì)能(及彈性勢(shì)能)發(fā)生相互轉(zhuǎn)化,但機(jī)械能的總量保持不變.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,A、B兩物體靠在一起靜止放在粗糙水平面上,質(zhì)量分別為mA=1kg,mB=4kg,A、B與水平面間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.6,g取10m/S2 , 若用水平力FA=6N推A物體. 則下列有關(guān)說法正確的是( )
A.A對(duì)B的水平推力為6N
B.B物體受4個(gè)力作用
C.A物體受到水平面向左的摩擦力,大小為6N
D.若FA變?yōu)?0N,則A對(duì)B的推力為32N
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,已知半徑分別為R和r(R>r)的甲、乙兩個(gè)光滑的圓形軌道安置在同一豎直平面上,甲軌道左側(cè)又連接一個(gè)光滑的軌道,兩圓形軌道之間由一條水平軌道CD相連.一小球自某一高度由靜止滑下,先滑上甲軌道,通過動(dòng)摩擦因數(shù)為μ的CD段,又滑上乙軌道,最后離開圓軌道.若小球在兩圓軌道的最高點(diǎn)對(duì)軌道壓力都恰好為零.試求:
(1)小球分別經(jīng)過C、D時(shí)的速度VC和VD的大。
(2)小球由靜止釋放時(shí)的高度h;
(3)水平CD段的長度l.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】輕質(zhì)彈簧的一端固定于豎直墻壁,另一端與一木塊連接在一起,木塊放在粗糙的水平地面上.在外力作用下,木塊將彈簧壓縮了一段距離后靜止于A點(diǎn),如圖所示.現(xiàn)撤去外力,木塊向右運(yùn)動(dòng),當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)彈簧恰好恢復(fù)原長.在此過程中( )
A.木塊的速度先增大后減小
B.木塊的加速度先增大后減小
C.彈簧的彈性勢(shì)能先減小后增大
D.彈簧減小的彈性勢(shì)能等于木塊增加的動(dòng)能
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在絕緣的水平桌面上有MN、PQ兩根平行的光滑金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間的距離為l.金屬棒ab和cd垂直放在導(dǎo)軌上,兩棒正中間用一根長l的絕緣細(xì)線相連,棒ab右側(cè)有一直角三角形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)方向豎直向下,三角形的兩條直角邊長均為l,整個(gè)裝置的俯視圖如圖所示,從圖示位置在棒ab上加水平拉力,使金屬棒ab和cd向右勻速穿過磁場(chǎng)區(qū),則金屬棒ab中感應(yīng)電流i和絕緣細(xì)線上的張力大小F隨時(shí)間t變化的圖象可能正確的是(規(guī)定金屬棒ab中電流方向由a到b為正)( )
A.
B.
C.
D.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某實(shí)驗(yàn)小組利用圖1所示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系.
(1)下列做法正確的是 (填字母代號(hào)).
A.調(diào)節(jié)滑輪的高度,使?fàn)恳緣K的細(xì)繩與長木板保持平行
B.在調(diào)節(jié)木板傾斜度平衡木塊受到的滑動(dòng)摩擦力時(shí),將裝有砝碼的砝碼桶通過定滑輪拴在木塊上
C.實(shí)驗(yàn)時(shí),先放開木塊再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源
D.通過增減木塊上的砝碼改變質(zhì)量時(shí),不需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度
(2)為使砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總重力在數(shù)值上近似等于木塊運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的拉力,應(yīng)滿足的條件是砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總質(zhì)量木塊和木塊上砝碼的總質(zhì)量.(填“遠(yuǎn)大于”“遠(yuǎn)小于”或“近似等于”)
(3)甲、乙兩同學(xué)在同一實(shí)驗(yàn)室,各取一套裝置放在水平桌面上,木塊上均不放砝碼,在沒有平衡摩擦力的情況下,研究加速度a與拉力F的關(guān)系,分別得到圖2中甲、乙兩條直線.設(shè)甲、乙用的木塊質(zhì)量分別為m甲、m乙 , 甲、乙用的木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ甲、μ乙 , 由圖2可知,μ甲μ乙 , m甲m乙 . (填“大于”“小于”或“等于”)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖(a),長度L=0.8m的光滑桿左端固定一帶正電的點(diǎn)電荷A,其電荷量Q=1.8×10﹣7C;一質(zhì)量m=0.02kg,帶電量為q的小球B套在桿上.將桿沿水平方向固定于某非均勻外電場(chǎng)中,以桿左端為原點(diǎn),沿桿向右為x軸正方向建立坐標(biāo)系.點(diǎn)電荷A對(duì)小球B的作用力隨B位置x的變化關(guān)系如圖(b)中曲線I所示,小球B所受水平方向的合力隨B位置x的變化關(guān)系如圖(b)中曲線II所示,其中曲線II在0.16≤x≤0.20和x≥0.40范圍可近似看作直線.求:(靜電力常量k=9×109Nm/C2)
(1)小球B所帶電量q;
(2)非均勻外電場(chǎng)在x=0.3m處沿細(xì)桿方向的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E;
(3)在合電場(chǎng)中,x=0.4m與x=0.6m之間的電勢(shì)差U.
(4)已知小球在x=0.2m處獲得v=0.4m/s的初速度時(shí),最遠(yuǎn)可以運(yùn)動(dòng)到x=0.4m.若小球在x=0.16m處又受到方向向右,大小為0.04N的恒力作用后,由靜止開始運(yùn)動(dòng),為使小球能離開細(xì)桿,恒力作用的最小距離s是多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖甲所示,是由兩塊粗糙程度不同的木板A、B平滑連接在一起,其中A板傾角可調(diào).現(xiàn)讓一滑塊從高h(yuǎn)處由靜止滑下,在水平板上滑行x后停止運(yùn)動(dòng).改變h大小但保持距離d不變的情況下描繪出的x﹣h圖象如圖乙所示.則滑塊與木板A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為( )
A. ,
B. ,
C. ,
D. ,
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在水平路面上運(yùn)動(dòng)的汽車的額定功率為100kW,質(zhì)量為10t,設(shè)阻力恒定,且為車重的0.1倍,求:
(1)汽車在運(yùn)動(dòng)過程中所能達(dá)到的最大速度.
(2)若汽車以0.5m/s2的加速度從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),這一過程能維持多長時(shí)間?
(3)若汽車的額定功率不變,從靜止啟動(dòng)后,當(dāng)汽車的加速度為2m/s2時(shí),速度多大?
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