某同學(xué)為驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律，采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置．將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平后在上面放上A、B兩個(gè)光電門，滑塊通過一根細(xì)線與小盤相連．測(cè)得滑塊質(zhì)量M，小盤和砝碼的總質(zhì)量m，滑塊上固定的擋光片寬度為d．實(shí)驗(yàn)中，靜止釋放滑塊后測(cè)得滑塊通過光電門A的時(shí)間為△tA，通過光電門B的時(shí)間為△tB．

（1）實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)還需要測(cè)量　A、B兩光電門之間的距離s�。�

（2）實(shí)驗(yàn)測(cè)得的這些物理量若滿足表達(dá)式　mgs=（M+m）[（）2﹣（）2]　即可驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律．（用實(shí)驗(yàn)中所測(cè)物理量相應(yīng)字母表示）


考點(diǎn)：

驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．.

專題：

實(shí)驗(yàn)題．

分析：

由于光電門的寬度d很小，所以我們用很短時(shí)間內(nèi)的平均速度代替瞬時(shí)速度．根據(jù)重力做功和重力勢(shì)能之間的關(guān)系可以求出重力勢(shì)能的減小量，根據(jù)起末點(diǎn)的速度可以求出動(dòng)能的增加量；根據(jù)功能關(guān)系得重力做功的數(shù)值等于重力勢(shì)能減小量．

解答：

解：（1）本題要驗(yàn)證從A到B的過程中，物塊機(jī)械能守恒，則要證明動(dòng)能的增加量等于重力勢(shì)能的減小量，所以要求出此過程中，重力做的功，則要測(cè)量A、B兩光電門之間的距離s；

（2）由于光電門的寬度d很小，所以我們用很短時(shí)間內(nèi)的平均速度代替瞬時(shí)速度．

滑塊通過光電門B速度為：vB=；滑塊通過光電門A速度為：vA=，

滑塊從A處到達(dá)B處時(shí)m和M組成的系統(tǒng)動(dòng)能增加量為：△E=（M+m）[（）2﹣（）2]；

系統(tǒng)的重力勢(shì)能減少量可表示為：△Ep=mgs

則實(shí)驗(yàn)測(cè)得的這些物理量若滿足表達(dá)式mgs=（M+m）[（）2﹣（）2]，則可驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律．

故答案為：

（1）A、B兩光電門之間的距離s；

（2）mgs=（M+m）[（）2﹣（）2]

點(diǎn)評(píng)：

了解光電門測(cè)量瞬時(shí)速度的原理．實(shí)驗(yàn)中我們要清楚研究對(duì)象和研究過程，對(duì)于系統(tǒng)我們要考慮全面．

　

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


了解物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程，學(xué)會(huì)像科學(xué)家那樣觀察和思考，往往比掌握知識(shí)本身更重要。以下符合史實(shí)的是(　　)

A．焦耳發(fā)現(xiàn)了電流熱效應(yīng)的規(guī)律

B．庫侖總結(jié)出了點(diǎn)電荷間相互作用的規(guī)律

C．楞次發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，拉開了研究電與磁相互關(guān)系的序幕

D．牛頓將斜面實(shí)驗(yàn)的結(jié)論合理外推，間接證明了自由落體運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


如圖甲為一列簡諧橫波在某一時(shí)刻的波形圖，圖乙為質(zhì)點(diǎn)P以此時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)的振動(dòng)圖象．則由圖可知（　　）

　

A．

質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期T=0.2s

　

B．

波速v=20m/s

　

C．

因一個(gè)周期質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)0.8m，所以波長λ=0.8m

　

D．

從該時(shí)刻起經(jīng)過0.15s，波沿x軸的正方向傳播了3m

　

E．

從該時(shí)刻起經(jīng)過0.25s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q的加速度大于質(zhì)點(diǎn)P的加速度

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


兩電荷量分別為q1和q2的點(diǎn)電荷放在x軸上的O、M兩點(diǎn)，兩電荷連線上各點(diǎn)電勢(shì)φ隨x變化的關(guān)系如圖所示，其中A、N兩點(diǎn)的電勢(shì)為零，ND段中C點(diǎn)電勢(shì)最高，則下列說法不正確的是（　�。�

　

A．

|q1|＜|q2|

　

B．

q1帶正電，q2帶負(fù)電

　

C．

C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為零

　

D．

將一負(fù)點(diǎn)電荷從N點(diǎn)移到D點(diǎn)，電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


已知地球半徑為R，地球自轉(zhuǎn)周期為T，同步衛(wèi)星離地面的高度為H，萬有引力恒量為G，則同步衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的線速度為　　地球的質(zhì)量為　　．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


在如圖所示的豎直平面內(nèi)，傾斜軌道與水平面的夾角θ=37°，空間有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)方向垂直軌道向下，電場(chǎng)強(qiáng)度E=1.0×104N/C．小物體A質(zhì)量m=0.2kg、電荷量q=+4×10﹣5C，若傾斜軌道足夠長，A與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5，現(xiàn)將物體A置于斜面底端，并給A一個(gè)方向沿斜面向上大小為v0=4.4m/s的初速度，A在整個(gè)過程中電荷量保持不變，不計(jì)空氣阻力（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）．求：

（1）物體A回到出發(fā)點(diǎn)所用的時(shí)間？

（2）若A出發(fā)的同時(shí)，有一不帶電的小物體B在軌道某點(diǎn)靜止釋放，經(jīng)過時(shí)間t=0.5s與A相遇，且B與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)也為μ=0.5．求B的釋放點(diǎn)到傾斜軌道底端的長度s？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


由于火星表面特征非常接近地球，人類對(duì)火星的探索一直不斷，可以想象，在不久的將來，地球的宇航員一定能登上火星．已知火星半徑是地球半徑的，火星質(zhì)量是地球質(zhì)量的，地球表面重力加速度為g，假若宇航員在地面上能向上跳起的最大高度為h，在忽略地球、火星自轉(zhuǎn)影響的條件下，下述分析正確的是（　�。�

　

A．

宇航員在火星表面受到的萬有引力是在地球表面受到的萬有引力的倍

　

B．

火星表面的重力加速度是g

　

C．

宇航員以相同的初速度在火星上起跳時(shí)，可跳的最大高度是h

　

D．

火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的倍

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，在PQ、QR區(qū)域存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向均垂直于紙面，bc邊與磁場(chǎng)的邊界P重合。導(dǎo)線框與磁場(chǎng)區(qū)域的尺寸如圖所示。從t＝0時(shí)刻開始線框向右勻速橫穿兩個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域。以a→b→c→d→e→f為線框中電流的正方向。以下四個(gè)i-t關(guān)系示意圖中正確的是(    )

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖a所示的實(shí)驗(yàn)電路，用以測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，使用的實(shí)驗(yàn)器材為：待測(cè)干電池組（電動(dòng)勢(shì)約3V）、電流表（量程0.6A，內(nèi)阻小于1Ω）、電阻箱（0～99.99Ω）、滑動(dòng)變阻器（0～10Ω）、單刀雙擲開關(guān)、單刀單擲開關(guān)各一個(gè)及導(dǎo)線若干．考慮到干電池的內(nèi)阻較小，電流表的內(nèi)阻不能忽略．

（1）該同學(xué)按圖a連線，斷開開關(guān)S，閉合開關(guān)K，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使得電流表的讀數(shù)為最大，然后將開關(guān)S接C，當(dāng)電阻箱為0.20Ω時(shí)，電流表的指針指向刻度盤中點(diǎn)，可認(rèn)為該值就是電流表內(nèi)阻的測(cè)量值．則電流表內(nèi)阻的真實(shí)值　A　

A．大于0.20Ω     B．小于0.20Ω      C．等于0.20Ω      D．無法確定

（2）利用圖a所示電路測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)步驟是：斷開開關(guān)K，將開關(guān)S接D，調(diào)節(jié)電阻箱R，記錄多組電阻箱的阻值和電流表示數(shù)；圖b是由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的﹣R圖象，由此求出待測(cè)干電池組的電動(dòng)勢(shì)E=　2.86　V，內(nèi)阻 r=　2.47　Ω．（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案