7．某活動(dòng)小組利用圖（a）所示裝置探究機(jī)械能守恒定律．實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，直徑為d的小鋼球被電磁鐵吸住，斷開開關(guān)，鋼球由靜止開始下落．測得鋼球靜止時(shí)球心到光電門中心的距離為h．由數(shù)字計(jì)時(shí)器測出鋼球通過光電門的時(shí)間為△t，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，試完成如下實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：
（1）利用螺旋測微器測出鋼球的直徑，讀數(shù)如圖（b）所示，則d=2.706mm
（2）鋼球通過光電門時(shí)的速度表達(dá)式為$\fracqexi5ds{△t}$（用題中所給物理量的符號表示）；
（3）要驗(yàn)證機(jī)械能守恒，需要比較gh和$\frac{1}{2}（\frac31aq94u{△t}）^{2}$在誤差范圍內(nèi)是否相等（用題中所給物理量的符號表示）．

分析 （1）螺旋測微器的讀數(shù)等于固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù)，需估讀．
（2）根據(jù)極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度求出鋼球經(jīng)過光電門的速度．
（3）通過比較重力勢能的減小量和動(dòng)能的增加量是否相等驗(yàn)證機(jī)械能守恒．

解答 解：（1）螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為2.5mm，可動(dòng)刻度讀數(shù)為0.01×20.6=0.206mm，則d=2.706mm．
（2）根據(jù)極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度知，鋼球通過光電門的速度表達(dá)式v=$\fracngal8gp{△t}$．
（3）鋼球重力勢能的減小量為△Ep=mgh，動(dòng)能的增加量$△{E}_{k}=\frac{1}{2}m{v}^{2}=\frac{1}{2}m（\fracipc2omt{△t}）^{2}$，當(dāng)$mgh=\frac{1}{2}m（\fracjjoevov{△t}）^{2}$，即gh=$\frac{1}{2}（\fraclixnoxy{△t}）^{2}$時(shí)，機(jī)械能守恒．
故答案為：（1）2.706，（2）$\fracx3flxnz{△t}$，（3）gh，$\frac{1}{2}（\fracfgn5qou{△t}）^{2}$．

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵知道實(shí)驗(yàn)的原理，抓住重力勢能的減小量和動(dòng)能的增加量是否相等進(jìn)行驗(yàn)證，掌握螺旋測微器的讀數(shù)方法，知道極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

7．下列情況中線圈中產(chǎn)生了交流電的是（　�。�
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

18．如圖所示，光滑絕緣足夠大水平桌面上方有以MN為水平分界線的方向相反的兩個(gè)足夠大豎直平行勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小分別為B1=B、B2=2B，一個(gè)n=20匝的正方形導(dǎo)體線圈，邊長為L，質(zhì)量為m，總電阻為R，水平放置在桌面上，以初速度v垂直磁場方向從圖中實(shí)線位置向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)其運(yùn)動(dòng)到在每個(gè)磁場中各有一半的面積時(shí)，速度為$\frac{v}{2}$，則（　�。�
A．此過程中通過線圈橫截面的電荷量為$\frac{30B{L}^{2}}{R}$
B．此過程中線圈克服安培力做的功為$\frac{3}{8}$mv2
C．此時(shí)線圈的加速度為$\frac{1800{B}^{2}{L}^{2}v}{mR}$
D．此時(shí)線圈的電功率為$\frac{9{B}^{2}{L}^{2}{v}^{2}}{4R}$

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

15．邊長為h的正方形金屬導(dǎo)線框，從如圖所示的位置由靜止開始下落，通過一勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向水平，且垂直于線框平面，磁場區(qū)域?qū)挾葹镠，上、下邊界如圖中虛線所示，H＞h，從線框開始下落到完全穿過磁場區(qū)域的全過程中（　�。�
A．線框中總有感應(yīng)電流存在
B．線框受到的合力方向不一定總是向下
C．線框運(yùn)動(dòng)方向始終是向下的
D．線框速度的大小總是在增加

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

2．如圖所示，固定且足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌EF、PQ所在平面的傾角θ=53°，導(dǎo)軌的下端E、P之間接有R=1Ω的定值電阻，導(dǎo)軌間距L=1m，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，導(dǎo)軌上垂直于導(dǎo)軌的虛線上方有垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=1T，在虛線下方的導(dǎo)軌上放一垂直于導(dǎo)軌的金屬棒ab，金屬棒ab的質(zhì)量m=1kg，有效電阻r=0.5Ω，長度也為L=1m，將金屬棒ab與繞過導(dǎo)軌上端的定滑輪的細(xì)線連接，定滑輪與金屬棒ab間的細(xì)線與導(dǎo)軌平行，細(xì)線的另一端吊著一個(gè)重物，重物的質(zhì)量也為m=1kg，釋放重物，細(xì)線帶著金屬棒ab向上運(yùn)動(dòng)，金屬棒ab運(yùn)動(dòng)過程中，始終與導(dǎo)軌垂直，且與導(dǎo)軌接觸良好，開始時(shí)金屬棒ab到虛線的距離s=0.5m，重力加速度g=10/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，求：
（1）金屬棒ab剛進(jìn)入磁場時(shí)的速度；
（2）金屬棒ab剛進(jìn)入磁場時(shí)的加速度；
（3）金屬棒ab在磁場中做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度．

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

12．某同學(xué)利用圖示裝置，驗(yàn)證以下兩個(gè)規(guī)律：
①兩物塊通過不可伸長的細(xì)繩相連接，沿繩方向分速度大小相等；
②系統(tǒng)機(jī)械能守恒．
P、Q、R是三個(gè)完全相同的物塊，上面固定有相同的遮光片，P、Q用細(xì)繩連接，放在水平氣墊導(dǎo)軌上．物塊R系在細(xì)繩正中間，三個(gè)光電門分別放置于a、b、c處，調(diào)整三個(gè)光電門的位置，能實(shí)現(xiàn)同時(shí)遮光．最初細(xì)線水平，現(xiàn)將三個(gè)物塊由靜止釋放．（忽略R上的擋光片到系繩點(diǎn)的距離）
（1）為了能完成實(shí)驗(yàn)?zāi)康模擞涗汸、Q、R三個(gè)遮光片的遮光時(shí)間t1、t2、t3外，還必需測量的物理量有BCD（多選）；
A．P、Q、R的質(zhì)量M　　　　　　　　　　　　　　　 　
B．兩個(gè)定滑輪間的距離d
C．R的遮光片到c的距離H　　　　　　　　　　　
D．遮光片的寬度x
（2）經(jīng)過測量發(fā)現(xiàn)t1=t2，若要驗(yàn)證物塊R沿繩方向分速度與物塊P速度大小相等，則驗(yàn)證表達(dá)式為$\frac{{t}_{3}}{{t}_{1}}=\frac{2H}{\sqrt{4{H}^{2}+vx6uras^{2}}}$；
（4）若已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭，則驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒的表達(dá)式為gH=$\frac{1}{2}{x}^{2}（\frac{1}{{{t}_{1}}^{2}}+\frac{1}{{{t}_{2}}^{2}}+\frac{1}{{{t}_{3}}^{2}}）$．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

19．甲乙兩車從平直公路上的同一處向同一方向運(yùn)動(dòng)，其速度圖象如圖所示，則（　　）
A．開始階段甲車在乙車的前面，20秒后乙車在甲車前面
B．開始階段乙車在甲車的前面，20秒后乙車比甲車的速度大
C．20秒末乙車追上甲車
D．40秒末乙車追上甲車

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

16．“測某星球表面的重力加速度和該星球的第一宇宙速度”的實(shí)驗(yàn)如圖甲所示，宇航員做了如下實(shí)驗(yàn)：
（1）在半徑R=5000km的某星球表面，豎直平面內(nèi)的光滑軌道由軌道AB和圓弧軌道BC組成，將質(zhì)量m=0.2kg的小球，從軌道AB上高H處的某點(diǎn)靜止滑下，用力傳感器測出小球經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力F，改變H 的大小，F(xiàn)隨H 的變化關(guān)系如圖乙所示，圓軌道的半徑為0.2m，星球表面的重力加速度為5m/s2．
（2）第一宇宙速度與貼著星球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度相等，該星球的第一宇宙速度大小為5000m/s．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

17．如圖所示，兩個(gè)閉合鋁環(huán)掛在一根水平光滑的絕緣桿上，當(dāng)條形磁鐵N極向左插入圓環(huán)時(shí)，兩圓環(huán)的運(yùn)動(dòng)情況是（　�。�
A．向左運(yùn)動(dòng)的同時(shí)分開B．向左運(yùn)動(dòng)的同時(shí)靠攏
C．向右運(yùn)動(dòng)的同時(shí)分開D．向右運(yùn)動(dòng)的同時(shí)靠攏

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同步練習(xí)冊答案