【題目】如圖，氣墊導(dǎo)軌上滑塊的質(zhì)量為M，鉤碼的質(zhì)量為m，遮光條寬度為d，兩光電門間的距離為L，氣源開(kāi)通后滑塊在牽引力的作用下先后通過(guò)兩個(gè)光電門的時(shí)間為△t1和△t2。當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g。

（1）用上述裝置測(cè)量滑塊加速度的表達(dá)式為 （用已知量表示）；

（2）用上述裝置探究滑塊加速度a與質(zhì)量M及拉力F的關(guān)系，要使繩中拉力近似等于鉤碼的重力，則m與M之間的關(guān)系應(yīng)滿足 ；

（3）用上述裝置探究系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)中的機(jī)械能關(guān)系，滑塊從光電門1運(yùn)動(dòng)到光電門2的過(guò)程中滿足關(guān)系式 時(shí)（用已知量表示），系統(tǒng)機(jī)械能守恒。若測(cè)量過(guò)程中發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)動(dòng)能增量總是大于鉤碼重力勢(shì)能的減少量，可能的原因是 。

【答案】（1）；（2）M>>m ；（3）；導(dǎo)軌不水平，右端高

【解析】

試題（1）根據(jù)遮光板通過(guò)光電門的速度可以用平均速度代替得：滑塊通過(guò)第一個(gè)光電門時(shí)的速度：；滑塊通過(guò)第二個(gè)光電門時(shí)的速度：；滑塊的加速度：

（2）當(dāng)滑塊質(zhì)量M遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量m 時(shí)，細(xì)線中拉力近似等于鉤碼重力．

（3）實(shí)驗(yàn)原理是：求出通過(guò)光電門1時(shí)的速度v1，通過(guò)光電門2時(shí)的速度v2，測(cè)出兩光電門間的距離L，在這個(gè)過(guò)程中，減少的重力勢(shì)能能：△Ep=mgL，增加的動(dòng)能為：（M+m）v22-（M+m）v12

我們驗(yàn)證的是：△Ep與△Ek的關(guān)系，即驗(yàn)證：△Ep=△Ek代入得：

mgL=（M+m）v22-（M+m）v12

即

將氣墊導(dǎo)軌傾斜后，由于滑塊的重力勢(shì)能的增加或減少?zèng)]有記入，故增加的動(dòng)能和減少的重力勢(shì)能不相等：若右側(cè)高，系統(tǒng)動(dòng)能增加量大于重力勢(shì)能減少量．

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，固定的豎直光滑U型金屬導(dǎo)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(dǎo)軌平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒與勁度系數(shù)為k的固定輕彈簧相連放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)。初始時(shí)刻，彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，其伸長(zhǎng)量為，此時(shí)導(dǎo)體棒具有豎直向上的初速度v0。在沿導(dǎo)軌往復(fù)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸。則下列說(shuō)法正確的是( )

A. 初始時(shí)刻導(dǎo)體棒受到的安培力大小

B. 初始時(shí)刻導(dǎo)體棒加速度的大小

C. 導(dǎo)體棒往復(fù)運(yùn)動(dòng)，最終靜止時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài)

D. 導(dǎo)體棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)直到最終靜止的過(guò)程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一輕桿一端固定質(zhì)量為m的小球，以另一端O為圓心，使小球在豎直面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是

A. 小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，桿所受到的彈力可以等于零

B. 小球過(guò)最高點(diǎn)的最小速度是

C. 小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)球的作用力一定隨速度增大而增大

D. 小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)球的作用力一定隨速度增大而減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一列沿x軸正向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，當(dāng)被傳到0點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，t=7.0s時(shí)剛好傳到x= 3.5m處.下列判斷正確的是

A. 波源的起報(bào)方向向上

B. 波源的波速為2m/s

C. 波源的振動(dòng)頻率為0.25Hz

D. 再經(jīng)過(guò)1.0s， x=1.8m處質(zhì)點(diǎn)通過(guò)路程是20cm

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示為汽車的加速度和車速倒數(shù)1/v的關(guān)系圖像。若汽車質(zhì)量為2×103 kg，它由靜止開(kāi)始沿平直公路行駛，且行駛中阻力恒定，最大車速為30 m/s，則(　 　)

A. 汽車所受阻力為2×103 N

B. 汽車在車速為15 m/s時(shí)，功率為6×104W

C. 汽車勻加速的加速度為4m/s2

D. 汽車勻加速所需時(shí)間為5 s

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】光滑水平面上，用彈簧相連接的質(zhì)量均為2kg的A、B兩物體都以v0＝6m/s的速度向右運(yùn)動(dòng)，彈簧處于原長(zhǎng)．質(zhì)量為4kg的物體C靜止在前方，如圖所示，B與C發(fā)生碰撞后粘合在一起運(yùn)動(dòng)，在以后的運(yùn)動(dòng)中，求：

(1)彈性勢(shì)能最大值為多少？

(2)當(dāng)A的速度為零時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】利用右圖甲的實(shí)驗(yàn)裝置可探究重物下落過(guò)程中物體的機(jī)械能守恒問(wèn)題．如圖乙給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶，點(diǎn)O為電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)，分別測(cè)出若干連續(xù)點(diǎn)A、B、C…與O點(diǎn)的距離h1=70.99cm、h2=78.57cm、h3=86.59cm…如圖所示，已知重物的質(zhì)量為m=100g，g取9.80m/s2，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（所有結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）

（1）下列有關(guān)此實(shí)驗(yàn)的操作中正確的是： ____________

A．重物應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，然后再接通電源放開(kāi)紙帶讓重物帶動(dòng)紙帶自由下落

B．重物應(yīng)選擇質(zhì)量大、體積小、密度大的材料

C．實(shí)驗(yàn)時(shí)采用的電源為4—6V的低壓交流電源

D．計(jì)算B點(diǎn)的瞬時(shí)速度時(shí)既可用也可用來(lái)求解

（2）在打下點(diǎn)O到打下點(diǎn)B的過(guò)程中重物動(dòng)能的增量為△Ek=_____J，重物重力勢(shì)能的減少量為△EP =_______J。

（3）取打下O點(diǎn)時(shí)重物的重力勢(shì)能為零，計(jì)算出該重物下落不同高度h時(shí)所對(duì)應(yīng)的動(dòng)能EK和重力勢(shì)能EP，建立坐標(biāo)系，橫軸表示h，縱軸表示EK和EP，根據(jù)以上數(shù)據(jù)在圖中繪出圖線Ⅰ和圖線Ⅱ。已求得圖線Ⅰ斜率的絕對(duì)值為k1，圖線Ⅱ的斜率的絕對(duì)值為k2，則可求出重物和紙帶下落過(guò)程中所受平均阻力為_______(用k1和k2表示）。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，是一火警報(bào)警電路的示意圖其中為用某種材料制成的傳感器，這種材料的電阻率隨溫度的升高而增大值班室的顯示器為電路中的電流表，電兩極之間接一報(bào)警器當(dāng)傳感器所在處出現(xiàn)火情時(shí)，顯示器的電流I、報(bào)警器兩端的電壓U的變化情況是　　

A. I變大，U變小

B. I變小，U變大

C. I變小，U變小

D. I變大，U變大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)變化過(guò)程表示在如圖所示的p V圖上，氣體先由a狀態(tài)沿雙曲線經(jīng)等溫過(guò)程變化到b狀態(tài)，再沿與橫軸平行的直線變化到c狀態(tài)，a、c兩點(diǎn)位于與縱軸平行的直線上，以下說(shuō)法中正確的是(　　)

A. 由a狀態(tài)至b狀態(tài)的過(guò)程中，氣體放出熱量，內(nèi)能不變

B. 由b狀態(tài)至c狀態(tài)的過(guò)程中，氣體對(duì)外做功，內(nèi)能增加，平均每個(gè)氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)與器壁碰撞的次數(shù)不變

C. c狀態(tài)與a狀態(tài)相比，c狀態(tài)分子平均距離較大，分子平均動(dòng)能較大

D. b狀態(tài)與a狀態(tài)相比，b狀態(tài)分子平均距離較小，分子平均動(dòng)能相等

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