10．某同學(xué)利用如圖所示裝置來驗證機(jī)械能守恒定律，光滑的$\frac{1}{4}$圓弧軌道半徑為R，O為圓心，A、B分別為軌道上的兩點(diǎn)．已知OA水平，OB豎直，在B點(diǎn)裝有一壓力傳感器．
（1）若某次將質(zhì)量為m的小球從A靜止釋放，測得運(yùn)動到B時對軌道的壓力為F，已知重力加速度為g．則在這一過程中小球重力勢能的減少量為mgR，小球動能的增加量為$\frac{（F-mg）R}{2}$．
（2）實驗中若發(fā)現(xiàn)小球的重力勢能減少量略大于小球動能增加量，請你寫出一條可能的原因小球運(yùn)動需要克服空氣阻力做功．

分析 （1）根據(jù)牛頓第二定律求出小球在最低點(diǎn)的速度，從而得出動能的增加量，根據(jù)下降的高度求出重力勢能的減小量．
（2）由于阻力的存在，小球的重力勢能減少量略大于小球動能增加量．

解答 解：（1）從A到B，小球重力勢能的減小量△Ep=mgR，小球運(yùn)動到B時對軌道的壓力為F，根據(jù)牛頓第二定律得，$F-mg=m\frac{{v}^{2}}{R}$，則小球動能的增加量$△{E}_{k}=\frac{1}{2}m{v}^{2}=\frac{1}{2}（F-mg）R$．
（2）實驗中若發(fā)現(xiàn)小球的重力勢能減少量略大于小球動能增加量，原因是小球運(yùn)動需要克服空氣阻力做功．
故答案為：（1）mgR，$\frac{（F-mg）R}{2}$，（2）小球運(yùn)動需要克服空氣阻力做功．

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵知道實驗的原理，抓住重力勢能的減小量和動能的增加量是否相等進(jìn)行驗證，通過牛頓第二定律求出B點(diǎn)的速度是關(guān)鍵．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

20．如圖甲所示，一圓柱形絕熱氣缸開口向上豎直放置，通過絕熱活塞將一定質(zhì)量的理想氣體密封在氣缸內(nèi)，活塞質(zhì)量m=1kg，橫截面積S=5×10-4m2，原來活塞處于A位置，現(xiàn)通過電熱絲緩慢加熱氣體，直到活塞緩慢到達(dá)新的位置B，在此過程中，缸內(nèi)氣體的V-T圖象如圖乙所示，已知大氣壓強(qiáng)P0=1.0×105Pa，忽略活塞與氣缸壁之間的摩擦，重力加速度g=10m/s2．
（1）求缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)和活塞到達(dá)位置B時缸內(nèi)氣體的體積；
（2）若缸內(nèi)氣體原來的內(nèi)能U0=72J且氣體內(nèi)能與熱力學(xué)溫度成正比，求缸內(nèi)氣體變化過程從電熱絲吸收的總熱量．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

1．如圖，兩塊帶等量異種電荷的平行金屬板A、B水平放置，組成平行板電容器，兩板間距d=0.05m．兩板之間有一個質(zhì)量m=1.0×10-3kg、電荷量q=+1.0×10-6C的帶電油滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)．重力加速度g=10m/s2．
①判斷金屬板A帶何種電荷？
②求兩板間的電壓大��；
③若只增加平行板電容器的帶電量，試判斷帶電油滴
將向上運(yùn)動還是向下運(yùn)動？

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

18．（1）多用電表的面板如圖甲所示，使用歐姆檔時，應(yīng)先將紅表筆和黑表筆接觸，檢查指針是否指在右端的“0”位置上．如果指針沒有指“0”，應(yīng)該調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕 （選填“歐姆調(diào)零旋鈕”或“指針定位螺絲”）．使指針指在右端的“0”位置上．
（2）如圖乙所示的電路中，電源內(nèi)阻r=0.5Ω，外電阻R=1Ω．當(dāng)開關(guān)s閉合后，理想電壓表的示數(shù)為1V．此時通過R的電流I=1A；電源的電動勢E=1.5V．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

5．一物體水平拋出時的初速度大小為5m/s，落地時的速度大小為10m/s，忽略空氣阻力，求：（g=9.8m/s2）
（1）它下落的高度為多少．
（2）落地時物體的水平距離是多少．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

15．如圖所示是驗證機(jī)械能守恒定律的實驗示意圖．一輕繩一端固定于O點(diǎn)，另一端拴一小圓柱，將輕繩拉至水平后由靜止釋放．在最低點(diǎn)附近放置一組光電門，可記錄小圓柱通過最低點(diǎn)的擋光時間△t，重力加速度為g．
（1）為完成本實驗?zāi)康�，還必需測量的物理量有BD
A．測出小圓柱的質(zhì)量m
B．測出小圓柱的直徑 d
C．測出小圓柱從懸點(diǎn)運(yùn)動到最低的時間t
D．測出懸點(diǎn)到圓柱重心的距離 l
（2）根據(jù)上一小題你所選的物理量，若能驗證等式$gl=\frac{1}{2}{（\frac0bl4lyu{△t}）^2}$成立，則可說明在誤差允許范圍內(nèi)，小圓柱的下擺過程機(jī)械能守恒．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

2．做平拋運(yùn)動的物體在空中運(yùn)動的時間由（　　）
A．豎直高度決定B．初速度決定
C．物體質(zhì)量決定D．初速度和物體質(zhì)量共同決定

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科目：高中物理 來源：2016-2017學(xué)年新疆兵團(tuán)農(nóng)二師華山中學(xué)高一上期中物理卷（解析版） 題型：計算題

一輛汽車以54 km/h的速度正常行駛，來到路口遇上紅燈，汽車先以0．5 m/s2的加速度做勻減速直線運(yùn)動，在路口停了2 min，接著又以0．3 m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動并恢復(fù)到原來的速度正常行駛．求這輛汽車通過這個路口所延誤的時間．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

16．如圖，豎直光滑的圓軌道上放一個質(zhì)量為m的小球，帶電量為+q（可看作質(zhì)點(diǎn)），圓的半徑為R．周圍空間充滿著水平方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度E=$\frac{mg}{q}$．現(xiàn)在在最低點(diǎn)給小球一個初動能，為了小球能作一個完整的圓周運(yùn)動，那么在圓軌道最低點(diǎn)給小球的初動能（　　）
A．Ek大于$\frac{5}{2}$mgRB．Ek等于$\frac{5}{2}$mgR
C．Ek小于$\frac{5}{2}$mgRD．Ek的大小不能確定

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