【題目】由于空間站處于完全失重狀態(tài)，不能利用天平等儀器測(cè)量質(zhì)量，為此某同學(xué)為空間站設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，用來(lái)測(cè)量小球質(zhì)量圖中彈簧固定在擋板上，軌道B處裝有光電門(mén)，可以測(cè)量出小球經(jīng)過(guò)光電門(mén)的時(shí)間.該同學(xué)設(shè)計(jì)的主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①用游標(biāo)卡尺測(cè)量小球的直徑d

②將彈簧固定在擋板上

③小球與彈簧接觸并壓縮彈簧，記錄彈簧的壓縮量x

④由靜止釋放小球，測(cè)量小球離開(kāi)彈簧后經(jīng)過(guò)光電門(mén)的時(shí)間t，計(jì)算出小球離開(kāi)彈簧的速度v

⑤改變彈簧的壓縮量，重復(fù)步驟③、④多次

⑥分析數(shù)據(jù)，得出小球的質(zhì)量

該同學(xué)在光滑地面上進(jìn)行了上述實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)步驟①中游標(biāo)卡尺示數(shù)情況如圖乙所示，小球的直徑d=___________cm；

(2)某一次步驟③中測(cè)得彈簧的壓縮量為1cm，對(duì)應(yīng)步驟④中測(cè)得小球通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間為7.50ms，則此次小球離開(kāi)彈簧的速度v=___________m/s；

(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的彈簧的形變x與對(duì)應(yīng)的小球速度v在圖丙中畫(huà)出了v-x圖象已知實(shí)驗(yàn)所用彈簧的彈性勢(shì)能Ep與彈簧形變量x2之間的關(guān)系如圖丁所示，實(shí)驗(yàn)測(cè)得小球的質(zhì)量為___________kg。

【答案】1.50 2 0.05

【解析】

（1）游標(biāo)卡尺主尺與游標(biāo)尺示數(shù)之和是游標(biāo)卡尺示數(shù)。

（2）已知小球的直徑與小球經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的時(shí)間，應(yīng)用速度公式可以求出小球的速度。

（3）根據(jù)坐標(biāo)系內(nèi)描出的點(diǎn)作出圖象。根據(jù)能量守恒定律求出小球的質(zhì)量。

（1）由圖乙所示游標(biāo)卡尺可知，其示數(shù)為：15mm+0×0.1mm=15.0mm=1.50cm。
（2）小球離開(kāi)彈簧后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，小球經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度與離開(kāi)彈簧時(shí)的速度相等，
小球離開(kāi)彈簧時(shí)的速度：；
（3）由圖示圖象可知：x=1cm時(shí)，即：x2=1×10-4m2時(shí)，EP=0.1J，由題意可知，x=1cm時(shí)，v=2m/s，由能量守恒定律可知：EP=mv2，代入數(shù)據(jù)解得：m=0.05kg；

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，帶有光滑半圓弧軌道質(zhì)量為M的滑塊靜止置于粗糙水平面上，AB為水平直徑，半徑為R，C點(diǎn)為半圓弧最低點(diǎn)，現(xiàn)把一質(zhì)量為m的小球從A點(diǎn)靜止釋放，在小球下滑過(guò)程中，滑塊始終靜止，下列說(shuō)法正確的是

A. 軌道對(duì)小球的作用力不做功

B. 小球滑到C點(diǎn)的速度為

C. 小球從A點(diǎn)下滑到C點(diǎn)的過(guò)程中，滑塊受地面的摩擦力方向向左

D. 若水平面光滑，軌道對(duì)小球的作用力不做功

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在科學(xué)研究中，可以通過(guò)施加適當(dāng)?shù)拇艌?chǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)帶電粒子運(yùn)動(dòng)的控制．在如圖所示的平面坐標(biāo)系xOy內(nèi)，矩形區(qū)域(－3d<x<d、－d<y<d)外存在范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．一質(zhì)量為m、電荷量為＋q的粒子從P(0，d)點(diǎn)沿y軸正方向射入磁場(chǎng)，當(dāng)入射速度為v0時(shí)，粒子從(－2d，d)處進(jìn)入無(wú)場(chǎng)區(qū)，不計(jì)粒子重力．

（1）求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；

（2）求粒子離開(kāi)P點(diǎn)后經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間第一次回到P點(diǎn)；

（3）若僅將入射速度變?yōu)?/span>2v0，求粒子離開(kāi)P點(diǎn)后運(yùn)動(dòng)多少路程經(jīng)過(guò)P點(diǎn)．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在如圖所示的坐標(biāo)系中，在y＞0的空間中存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿y軸負(fù)方向；在y＜0的空間中存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直xOy平面（紙面）向外．在y軸的負(fù)半軸上的y=-1.5h處固定一個(gè)與x軸平行的足夠長(zhǎng)的彈性絕緣擋板，一帶電荷量為+q、質(zhì)量為m的運(yùn)動(dòng)粒子，經(jīng)過(guò)y軸上y=h處的點(diǎn)P1時(shí)速度的大小為v0，方向沿x軸正方向；然后，經(jīng)過(guò)x軸上x=1.5h處的P2點(diǎn)進(jìn)人磁場(chǎng)．粒子進(jìn)人磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后恰好能垂直撞擊在擋飯上，不計(jì)粒子的重力，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：

（1）粒子到達(dá)P2時(shí)速度的大小和方向．

（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B及粒子從P1出發(fā)到第2次與擋板作用時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距為l=0.5m，其電阻不計(jì)，兩導(dǎo)軌及其構(gòu)成的平面均與水平面成30°角。完全相同的兩金屬棒ab、cd分別垂直導(dǎo)軌放置，每棒兩端都與導(dǎo)軌始終有良好接觸，已知兩棒的質(zhì)量均為0.02kg，電阻均為R=0.1Ω，整個(gè)裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.2T，棒ab在平行于導(dǎo)軌向上的力F作用下，沿導(dǎo)軌向上勻速運(yùn)動(dòng)，而棒cd恰好能保持靜止。取g=10m/s 2，問(wèn)：

（1）通過(guò)cd棒的電流I是多少，方向如何？

（2）棒ab受到的力F多大？

（3）當(dāng)電流通過(guò)電路產(chǎn)生的焦耳熱為Q=0.2J時(shí)，力F做的功W是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】實(shí)驗(yàn)小組想要探究電磁剎車(chē)的效果，在遙控小車(chē)底面安裝寬為0.1m、長(zhǎng)為0.4m的10匝矩形線框abcd，總電阻為R=2Ω，面積可認(rèn)為與小車(chē)底面相同，其平面與水平地面平行，小車(chē)總質(zhì)量為m=0.2kg.如圖是簡(jiǎn)化的俯視圖，小車(chē)在磁場(chǎng)外以恒定的功率做直線運(yùn)動(dòng)，受到地面阻力恒為f=0.4N，進(jìn)入磁場(chǎng)前已達(dá)到最大速度υ=5m/s，車(chē)頭(ab邊)剛要進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)立即撤去牽引力，車(chē)尾(cd邊)剛出磁場(chǎng)時(shí)速度恰好為零.已知有界磁場(chǎng)寬度為0.4m，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1.4T，方向豎直向下。求：

(1)進(jìn)入磁場(chǎng)前小車(chē)所受牽引力的功率P；

(2)車(chē)頭剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，小車(chē)的加速度大��；

(3)電磁剎車(chē)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱Q。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑細(xì)桿MN傾斜固定,與水平方向夾角為，一輕質(zhì)彈簧一端固定在0點(diǎn)， 另一端連接一小球，小球套在細(xì)杯上，O與桿MN在同一豎直平面內(nèi)，P為MN的中點(diǎn)，且OP垂直于MN，已知小球位于桿上M、P兩點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈力大小相等且在彈性限度內(nèi)�，F(xiàn)將小球從細(xì)桿頂端M點(diǎn)由靜止釋放，則在小球沿細(xì)桿從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程中（重力加速度為g)，以下判斷正確的是

A. 彈簧彈力對(duì)小球先做正功再做負(fù)功

B. 小球加速度大小等于gsinθ的位置有三個(gè)

C. 小球運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)的速度最大

D. 小球運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)肘的動(dòng)能是運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)動(dòng)能的兩倍

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】由三顆星體構(gòu)成的系統(tǒng)，忽略其他星體對(duì)它們的作用，存在著一種運(yùn)動(dòng)形式：三顆星體在相互之間的萬(wàn)有引力作用下，分別位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，繞某一共同的圓心O在三角形所在的平面內(nèi)做相同角速度的圓周運(yùn)動(dòng)(圖為A、B、C三顆星體質(zhì)量不相同時(shí)的一般情況)．若A星體質(zhì)量為2m，B、C兩星體的質(zhì)量均為m，三角形的邊長(zhǎng)為a，則下列說(shuō)法正確的是(　　)

A. A星體所受合力大小FA＝

B. B星體所受合力大小FB＝

C. C星體的軌道半徑RC＝a

D. 三星體做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T＝π

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】以下圖片來(lái)源于教材，與它們相關(guān)的知識(shí)說(shuō)法正確的是（ ）

A. 甲圖，牛頓通過(guò)實(shí)驗(yàn)和邏輯推理將斜面傾角推近900的方法，論證了自由落體是勻加速直線運(yùn)動(dòng)。開(kāi)啟了實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)猜想和假設(shè)的科學(xué)方法，改變了人類(lèi)對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)。

B. 乙圖，英國(guó)物理學(xué)家卡文迪許利用庫(kù)侖扭秤測(cè)定了萬(wàn)有引力常量G，獲得了“測(cè)量地球質(zhì)量的人”的美譽(yù)。

C. 丙圖，“光電效應(yīng)”實(shí)驗(yàn)揭示了光的粒子性，愛(ài)因斯坦為此提出了光子說(shuō)理論，建立了光電效應(yīng)方程，認(rèn)識(shí)到微觀粒子具有“波粒二象性”特征。愛(ài)因斯坦被稱(chēng)為“量子之父”。

D. 丁圖，重核裂變產(chǎn)生的中子能使核裂變反應(yīng)連續(xù)的進(jìn)行，核能持續(xù)的釋放，這稱(chēng)為鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。

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同步練習(xí)冊(cè)答案