【題目】在真空環(huán)境內(nèi)探測(cè)微粒在重力場(chǎng)中能量的簡(jiǎn)化裝置如圖所示。P是一個(gè)微粒源，能持續(xù)水平向右發(fā)射質(zhì)量相同、初速度不同的微粒。高度為h的探測(cè)屏AB豎直放置，離P點(diǎn)的水平距離為L(zhǎng)，上端A與P點(diǎn)的高度差也為h。

（1）若微粒打在探測(cè)屏AB的中點(diǎn)，求微粒在空中飛行的時(shí)間；
（2）求能被屏探測(cè)到的微粒的初速度范圍；
（3）若打在探測(cè)屏A、B兩點(diǎn)的微粒的動(dòng)能相等，求L與h的關(guān)系。

【答案】
（1）

解：打在中點(diǎn)的微粒 ①

②

答：微粒在空中飛行的時(shí)間為


（2）

解：打在B點(diǎn)的微粒 ③

④

同理，打在A點(diǎn)的微粒初速度 ⑤

微粒初速度范圍 ⑥

答：能被屏探測(cè)到的微粒的初速度范圍為


（3）

解：由能量關(guān)系 ⑦

代入④、⑤式 ⑧

答：L與h的關(guān)系為


【解析】（1）粒子水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)；根據(jù)幾何關(guān)系可明確粒子下降的高度，再由豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)可求得飛行時(shí)間；（2）能被探測(cè)到的粒子高度范圍為h至2h，水平位移相同，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知速度范圍；（3）粒子在運(yùn)動(dòng)中機(jī)械能守恒，根據(jù)AB兩點(diǎn)的速度關(guān)系以及機(jī)械能守恒列式，聯(lián)立即可求得L與h的關(guān)系．
【考點(diǎn)精析】通過(guò)靈活運(yùn)用平拋運(yùn)動(dòng)，掌握特點(diǎn):①具有水平方向的初速度;②只受重力作用，是加速度為重力加速度g的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)；運(yùn)動(dòng)規(guī)律:平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)即可以解答此題．

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】胡克定律是英國(guó)科學(xué)家胡克于1678年發(fā)現(xiàn)的。實(shí)際上早于他1500年前，我國(guó)東漢時(shí)期的經(jīng)學(xué)家和教育家鄭玄就提出了與胡克定律類(lèi)似的觀點(diǎn)，他在為《考工記·弓人》一文中“量其力，有三鈞”一句作注解中寫(xiě)到：“假令弓力勝三石，引之中三尺，馳其弦，以繩緩擐之，每加物一石，則張一尺”。鄭玄的觀點(diǎn)表明，在彈性限度內(nèi)（　�。�

A.弓的彈力與弓的形變量成反比

B.弓的彈力與弓的形變量成正比

C.弓的彈力與弓的形變量的平方成正比

D.弓的彈力與弓的形變量的平方成反比

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一根長(zhǎng)L＝0.2 m的金屬棒放在傾角θ＝37°的光滑斜面上，并通過(guò)I＝5 A的電流，方向如圖所示，整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.6 T 豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬棒恰能靜止在斜面上，則該棒的重力為多少？(sin 37°＝0.6)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，水平放置一根長(zhǎng)直通電導(dǎo)線，電流的方向垂直紙面向里，以直導(dǎo)線為中心的同一圓周上有a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)，連線ac和bd是相互垂直的兩條直徑，且b、d在同一豎直線上，則（ ）

A.c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的值最小
B.b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的值最大
C.b、d兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度不同
D.

a、b兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交流電動(dòng)勢(shì)的最大值為Em.設(shè)t＝0時(shí)線圈平面與磁場(chǎng)平行，當(dāng)線圈的匝數(shù)增加一倍，轉(zhuǎn)速也增大一倍，其他條件不變時(shí)，交流電的電動(dòng)勢(shì)為（ ）

A.e＝2Emsin2ωtB.e＝4Emsin2ωt

C.e＝Emcos2ωtD.e＝4Emcos2ωt

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一束粒子沿水平方向平行飛過(guò)小磁針上方，如圖所示，此時(shí)小磁針S極向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)，這一束粒子可能是( )

A.向右飛行的正離子束
B.向左飛行的正離子束
C.向右飛行的負(fù)離子束
D.向左飛行的負(fù)離子束

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一通電直線豎直放置，其右側(cè)A、B兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為BA和BB ， 則（ ）

A.BA >BB ， 方向均垂直紙面向外
B.BA <BB ， 方向均垂直紙面向外
C.BA <BB ， 方向均垂直紙面向里
D.BA >BB ， 方向均垂直紙面向里

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，將一個(gè)質(zhì)量m=0.2kg的小球水平拋出，小球從拋出到落地經(jīng)歷的時(shí)間t=0.6s，小球落地點(diǎn)與拋出點(diǎn)的水平距離x=4.8m，不計(jì)空氣阻力．（g取10m/s2）求：

（1）拋出點(diǎn)距水平地面的高度h；
（2）小球拋出時(shí)的速度大小v0；
（3）小球落地時(shí)的動(dòng)能Ek ．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)用如圖甲所示的裝置通過(guò)研究重錘的落體運(yùn)動(dòng)來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．已知重力加速度為g．

（1）在實(shí)驗(yàn)所需的物理量中，需要直接測(cè)量的是 ， 通過(guò)計(jì)算得到的是 ． （填寫(xiě)代號(hào)）
A．重錘的質(zhì)量
B．重錘下落的高度
C．重錘底部距水平地面的高度
D．與下落高度對(duì)應(yīng)的重錘的瞬時(shí)速度
（2）在實(shí)驗(yàn)得到的紙帶中，我們選用如圖乙所示的起點(diǎn)O與相鄰點(diǎn)之間距離約為2mm的紙帶來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．圖中A、B、C、D、E、F、G為七個(gè)相鄰的原始點(diǎn)，F(xiàn)點(diǎn)是第n個(gè)點(diǎn)．設(shè)相鄰點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T(mén)，下列表達(dá)式可以用在本實(shí)驗(yàn)中計(jì)算F點(diǎn)速度vF的是 ．
A.vF=g（nT ）
B.vF=
C.vF=
D.vF=
（3）若代入圖乙中所測(cè)的數(shù)據(jù)，求得 在誤差范圍內(nèi)等于（用已知量和圖乙中測(cè)出的物理量表示），即可驗(yàn)證重錘下落過(guò)程中機(jī)械能守恒．即使在操作及測(cè)量無(wú)誤的前提下，所求 也一定會(huì)略（選填“大于”或“小于”）后者的計(jì)算值，這是實(shí)驗(yàn)存在系統(tǒng)誤差的必然結(jié)果．
（4）另一名同學(xué)利用圖乙所示的紙帶，分別測(cè)量出各點(diǎn)到起始點(diǎn)的距離h，并分別計(jì)算出各點(diǎn)的速度v，繪出v2﹣h圖線，如圖丙所示．從v2﹣h圖線求得重錘下落的加速度g′=m/s2（ 保留3位有效數(shù)字 ）．則由上述方法可知，這名同學(xué)是通過(guò)觀察v2﹣h圖線是否過(guò)原點(diǎn)，以及判斷與（用相關(guān)物理量的字母符號(hào)表示）在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)是否相等，來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒的．

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