【題目】利用氣墊導軌驗證機械能守恒定律,實驗裝置如圖1所示,水平桌面上固定一傾斜的氣墊導軌;導軌上A點處有一帶長方形遮光片的滑塊,其總質(zhì)量為M,左端由跨過輕質(zhì)光滑定滑輪的細繩與一質(zhì)量為m的小球相連;遮光片兩條長邊與導軌垂直;導軌上B點有一光電門,可以測量遮光片經(jīng)過光電門時的擋光時間t,用d表示A點到光電門B處的距離,b表示遮光片的寬度,將遮光片通過光電門的平均速度看作滑塊通過B點時的瞬時速度,實驗時滑塊在A處由靜止開始運動.

1)滑塊通過B點的瞬時速度可表示為 ;

2)某次實驗測得傾角θ=30°,重力加速度用g表示,滑塊從A處到達B處時mM組成的系統(tǒng)動能增加量可表示為△Ek= ,系統(tǒng)的重力勢能減少量可表示為△Ep= ,在誤差允許的范圍內(nèi),若△Ek=△Ep則可認為系統(tǒng)的機械能守恒;

3)在上次實驗中,某同學改變A、B間的距離,作出的v2﹣d圖象如圖2所示,并測得M=m,則重力加速度g= m/s2

【答案】1

2,(m﹣gd;

39.6

【解析】解:(1)由于光電門的寬度b很小,所以我們用很短時間內(nèi)的平均速度代替瞬時速度.

滑塊通過光電門B速度為:vB=;

2)滑塊從A處到達B處時mM組成的系統(tǒng)動能增加量為:△E=M+m)(2=;

系統(tǒng)的重力勢能減少量可表示為:△Ep=mgd﹣Mgdsin30°=m﹣gd;

比較△Ep△Ek,若在實驗誤差允許的范圍內(nèi)相等,即可認為機械能是守恒的.

3)根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒有:M+mv2=m﹣gd;

v2=2×gd

對應(yīng)v2﹣d圖象,則圖線的斜率:k=2×g;

由圖象可知,k==4.8;

則有:g=×

代入數(shù)據(jù)得:g=9.6m/s2

故答案為:(1

2,(m﹣gd;

39.6

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如右圖,一理想變壓器原副線圈匝數(shù)之比為41,原線圈兩端接入一正弦交流電源,副線圈電路中R為負載電阻,交流電壓表和交流電流表都是理想電表,下列結(jié)論正確的是( )。

A. 若電壓表讀數(shù)為6V,則輸入電壓的最大值為

B. 若輸入電壓不變,副線圈匝數(shù)增加到原來的2倍,則電流表的讀數(shù)減小到原來的一半

C. 若輸入電壓不變,負載電阻的阻值增加到原來的2倍,則輸入功率也增加到原來的2

D. 若保持負載電阻的阻值不變,輸入電壓增加到原來的2倍,則輸出功率增加到原來的4

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,固定的豎直光滑U型金屬導軌,間距為L,上端接有阻值為R的電阻處在方向水平且垂直于導軌平面、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,質(zhì)量為m電阻為r的導體棒與勁度系數(shù)為k的固定輕彈簧相連放在導軌上導軌的電阻忽略不計。初始時刻彈簧處于伸長狀態(tài),其伸長量為,此時導體棒具有豎直向上的初速度v0在沿導軌往復運動的過程中,導體棒始終與導軌垂直并保持良好接觸。則下列說法正確的是( )

A. 初始時刻導體棒受到的安培力大小

B. 初始時刻導體棒加速度的大小

C. 導體棒往復運動最終靜止時彈簧處于壓縮狀態(tài)

D. 導體棒開始運動直到最終靜止的過程中,電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】我國鐵路已實現(xiàn)了多次大提速,旅客列車在500km左右站點之間實現(xiàn)了“夕發(fā)朝至”,進一步適應(yīng)了旅客要求.為了適應(yīng)全面提速的要求,則( 。

A. 機車的功率可保持不變 B. 機車的功率必須增大

C. 鐵路轉(zhuǎn)彎處的內(nèi)外軌高度差應(yīng)加大 D. 鐵路轉(zhuǎn)彎處的內(nèi)外軌高度差應(yīng)減小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,水平傳送帶的長度L=5m,皮帶輪的半徑R=0.1m,皮帶輪以角速度ω順時針勻速轉(zhuǎn)動,現(xiàn)有一小物體(視為質(zhì)點)以水平速度v0從A點滑上傳送帶,越過B點后做平拋運動,其水平位移為x.保持物體的初速度v0不變,多次改變皮帶輪的角速度ω,依次測量水平位移x,得到如圖所示的x﹣ω圖象,則下列說法正確的是( 。

A. 當0<ω<10rad/s時,物體在AB之間做勻減速直線運動

B. 當ω≥30rad/s時,物體在AB之間做勻速直線運動

C. 物體水平初速度為v0=5m/s

D. B端距地面的高度h=5m

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于熱力學定律,下列說法正確的是(  )

A. 為了增加物體的內(nèi)能,必須對物體做功或向它傳遞熱量

B. 對某物體做功,必定會使該物體的內(nèi)能增加

C. 功轉(zhuǎn)變?yōu)闊岬膶嶋H宏觀過程是不可逆過程

D. 不可能使熱量從低溫物體傳向高溫物體

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,光滑水平面上靜止放著長L=1.6m,質(zhì)量為M=3kg的木板(厚度不計),一個質(zhì)量為m=1kg的小物體放在木板的最右端,m和M之間的動摩擦因數(shù)μ=0.1,今對木板施加一水平向右的拉力F,(g取10m/s2

(1)求小物體的加速度

(2)為使小物體不掉下去,F不能超過多少?

(3)如果拉力F=10N恒定不變,求小物體所能獲得的最大速度?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于自由落體運動(g=10m/s2),下列說法中正確的是( )

A. 它是豎直向下,v0=0a=g的勻加速直線運動

B. 在開始連續(xù)的三個1s內(nèi)通過的位移之比是135

C. 在開始連續(xù)的三個1s末的速度大小之比是123

D. 從開始運動到距下落點5m、10m15m所經(jīng)歷的時間之比為123

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】金屬制成的氣缸中裝有柴油與空氣的混合物有可能使氣缸中柴油達到燃點的過程是 ( )

A.迅速向里推活塞B.迅速向外拉活塞

C.緩慢向里推活塞D.緩慢向外拉活塞

查看答案和解析>>

同步練習冊答案