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        1. 現(xiàn)要通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示:水平桌面上固定一傾斜的氣墊導(dǎo)軌;導(dǎo)軌上A點(diǎn)處有一帶長方形遮光片的滑塊,其總質(zhì)量為M,左端由跨過輕質(zhì)光滑定滑輪的細(xì)繩與一質(zhì)量為m的砝碼相連;遮光片兩條長邊與導(dǎo)軌垂直;導(dǎo)軌上B點(diǎn)有一光電門,可以測試遮光片經(jīng)過光電門時(shí)的擋光時(shí)間t,用d表示A點(diǎn)到導(dǎo)軌低端C點(diǎn)的距離,h表示A與C的高度差,b表示遮光片的寬度,s表示A,B兩點(diǎn)的距離,將遮光片通過光電門的平均速度看作滑塊通過B點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度.用g表示重力加速度.若將滑塊自A點(diǎn)由靜止釋放,則在滑塊從A運(yùn)動(dòng)至B的過程中,滑塊、遮光片與砝碼組成的系統(tǒng)重力勢能的減小量可表示為______.動(dòng)能的增加量可表示為______.若在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒,
          1
          t2
          與s的關(guān)系式為
          1
          t2
          =______.
          (1)滑塊、遮光片下降重力勢能減小,砝碼上升重力勢能增大.
          所以滑塊、遮光片與砝碼組成的系統(tǒng)重力勢能的減小量△EP=Mg
          h
          d
          s
          -mgs=(
          h
          d
          M-m)gs

          光電門測量瞬時(shí)速度是實(shí)驗(yàn)中常用的方法.由于光電門的寬度b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.
          vB=
          b
          t

          根據(jù)動(dòng)能的定義式得出:
          △Ek=
          1
          2
          (m+M)vB2=
          1
          2
          (m+M)
          b2
          t2

          若在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒,△Ek=△EP;
          所以
          1
          t2
          與s的關(guān)系式為
          1
          t2
          =
          2(hM-dm)g
          (M+m)db2
          s

          故答案為:(
          h
          d
          M-m)gs
          1
          2
          (m+M)
          b2
          t2
          ;
          1
          t2
          =
          2(hM-dm)g
          (M+m)db2
          s
          練習(xí)冊系列答案
          相關(guān)習(xí)題

          科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

          如圖所示,位于豎直平面上的
          1
          4
          圓弧形光滑軌道,半徑為R=0.2m,OB沿豎直方向,圓弧軌道上端A距地面高度為H=0.4m,質(zhì)量為m=2kg的小球從A點(diǎn)由靜止釋放,經(jīng)過B點(diǎn),最后落在地面上的C點(diǎn)處.不計(jì)空氣阻力,重力加速度取g=10m/s2.求:
          (1)小球剛運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí),速度為多大?
          (2)小球剛運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí),對圓弧軌道的壓力多大?
          (3)小球落地點(diǎn)C與B的水平距離S為多大?

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

          在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中,

          I.第一組同學(xué)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器按照圖1所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),則
          (1)對于自由下落的重物,下述選擇的條件哪種更為有利?______
          A.只要足夠重就可以.
          B.只要體積足夠小就可以.
          C.既要足夠重,又要體積非常。
          D.因?yàn)椴恍枰绖?dòng)能和勢能的具體數(shù)值,不需要測量重物的質(zhì)量,所以對重物可任意選擇.
          (2)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz.查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2,測得所用的重物的質(zhì)量為1.00kg.實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶,如圖2所示,把第一個(gè)點(diǎn)記作O,在紙帶上另取連續(xù)4個(gè)點(diǎn)A、B、C、D作為測量的點(diǎn),經(jīng)測量知道A、B、C、D各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm.根據(jù)以上數(shù)據(jù),可知重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn),重力勢能減少量等于______J,動(dòng)能的增加量等于______J.(取3位有效數(shù)字)
          II.第二組同學(xué)利用圖3所示的實(shí)驗(yàn)裝置,驗(yàn)證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)從由靜止釋放到通過光電門這一過程機(jī)械能守恒.實(shí)驗(yàn)開始時(shí),氣軌已經(jīng)調(diào)成水平狀態(tài).
          (1)已知遮光條的寬度為d,實(shí)驗(yàn)時(shí)將滑塊從圖示位置由靜止釋放,由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門的時(shí)間為t,則滑塊經(jīng)過光電門時(shí)的速度為______.
          (2)在本次實(shí)驗(yàn)中還需要測量的物理量有(文字說明并用相應(yīng)的字母表示):鉤碼的質(zhì)量m、______和______.
          (3)本實(shí)驗(yàn)通過比較______和______(用測量的物理量符號表示)在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)是否相等,從而驗(yàn)證系統(tǒng)的機(jī)械能是否守恒.

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

          (1)如圖1是通過重物自由下落的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.關(guān)于本實(shí)驗(yàn)下列說法正確的是______
          A.從實(shí)驗(yàn)裝置看,該實(shí)驗(yàn)可用4-6伏的直流電源
          B.用公式
          1
          2
          mv2=mgh
          時(shí),要求所選擇的紙帶第一、二兩點(diǎn)間距應(yīng)接近2mm
          C.本實(shí)驗(yàn)中不需要測量重物的質(zhì)量
          D.測紙帶上某點(diǎn)的速度時(shí),可先測出該點(diǎn)到起點(diǎn)間的時(shí)間間隔,利用公式v=gt計(jì)算
          (2)在做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中,
          ①在固定弧形斜槽時(shí),應(yīng)注意______;實(shí)驗(yàn)中,每次釋放小球應(yīng)注意______.另外,為了較準(zhǔn)確的描出平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡,下面列出了一些操作要求,你認(rèn)為正確的是______.
          A.將木板校準(zhǔn)到豎直方向,并使木板平面與小球下落的豎直面平行
          B.在白紙上記錄斜槽末端槽口的位置O點(diǎn),作為小球做平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)和坐標(biāo)系的原點(diǎn)
          C.為了能盡量多地記錄小球的位置,用的X坐標(biāo)沒必要嚴(yán)格地等距離增加
          D.將球的位置記錄在白紙上后,取下紙,將點(diǎn)依次用線段連接起來
          ②某同學(xué)在做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí),為了確定小球在不同時(shí)刻所通過的位置,用如圖2所示的裝置,將一塊平木板釘上復(fù)寫紙和白紙,豎直立于槽口前某處且和斜槽所在的平面垂直,使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止?jié)L下,小球撞在木板上留下痕跡A;將木板向后移距離x,再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止?jié)L下,小球撞在木板上留下痕跡B;又將木板再向后移距離x,小球再從斜槽上緊靠擋板處由靜止?jié)L下,再得到痕跡C.若測得木板每次后移距離x=20.00cm,A、B間距離y1=4.70cm,B、C間距離y2=14.50cm.(g取9.80m/s2
          根據(jù)以上直接測量的物理量推導(dǎo)出小球初速度的計(jì)算公式為v0=______(用題中所給字母表示).小球初速度值為______m/s,從水平拋出到B點(diǎn)的時(shí)間為______s.

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

          用如圖裝置可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.輕繩兩端系著質(zhì)量相等的物塊A、B,物塊B上放置一金屬片C.鐵架臺(tái)上固定一金屬圓環(huán),圓環(huán)處在物塊B正下方.系統(tǒng)靜止時(shí),金屬片C與圓環(huán)間的高度差為h.由此釋放,系統(tǒng)開始運(yùn)動(dòng),當(dāng)物塊B穿過圓環(huán)后,金屬片C被擱置在圓環(huán)上.兩光電門固定在鐵架臺(tái)P1、P2處,通過數(shù)字計(jì)時(shí)器可測出物塊B通過P1、P2這段時(shí)間.A、B均可視作質(zhì)點(diǎn),重力加速度g已知.
          (1)若測得P1、P2之間的距離為d,物塊B通過這段距離的時(shí)間為t,則物塊B剛穿過圓環(huán)后的速度v=______;
          (2)若物塊A、B的質(zhì)量均為M表示,金屬片C的質(zhì)量用m表示,該實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證了
          1
          2
          (2M+m)v2=______成立,即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律;
          (3)本實(shí)驗(yàn)中的測量儀器除了天平、光電門、數(shù)字計(jì)時(shí)器外,還需要______;
          (4)改變物塊B的初始位置,使物塊B由不同的高度落下穿過圓環(huán),記錄各次高度差h以及物塊B通過P1、P2這段距離的時(shí)間為t,以h為縱軸,以
          1
          t2
          為橫軸,通過描點(diǎn)作出的圖線是一條過原點(diǎn)的直線,該直線的斜率k=______(用m、M、d表示).

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

          在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,設(shè)在選定的紙帶上依次把點(diǎn)記為1,2,3,…等計(jì)數(shù)點(diǎn),如圖,紙帶上所打點(diǎn),記錄了物體在不同時(shí)刻的位置,若物體運(yùn)動(dòng)從計(jì)數(shù)點(diǎn)2到計(jì)數(shù)點(diǎn)4過程來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,(打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T,物體的質(zhì)量為m,重力加速度為g,圖中字母表示的距離已知).
          (1)當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)“2”時(shí),物體動(dòng)能的表達(dá)式應(yīng)該是______;
          (2)在此過程中重力勢能的減少量為______
          (3)要驗(yàn)證的機(jī)械能守恒的表達(dá)式為:______.

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

          如圖是某同學(xué)在做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)打出的紙帶,選取紙帶上打出的連續(xù)五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E,測出A點(diǎn)距起點(diǎn)O的距離為s0,點(diǎn)A、C間的距離為s1,點(diǎn)C、E間的距離為s2,已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T,自由下落的重錘質(zhì)量為m,重力加速度為g,請完成以下問題:

          (1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下點(diǎn)C時(shí),物體的速度vc=______.
          (2)從起點(diǎn)O到打下點(diǎn)C的過程中,重力勢能的減少量△EP=______,此過程中物體動(dòng)能的增加量△EK=______.

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

          用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒.m2從高處由靜止開始下落,m1上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn),對紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測量,即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.圖2給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶:0是打下的第一個(gè)點(diǎn),每相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖2所示.已知m1=50g,m2=150g,則(g=9.8m/s2,所有結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)

          (1)在紙帶上打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度v5=______m/s;
          (2)在打點(diǎn)0-5過程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量△Ek=______J,系統(tǒng)勢能的減少量△Ep=______J,由此得出的結(jié)論是______.
          (3)若某同學(xué)做出v2-h圖象如圖3所示,則當(dāng)?shù)氐膶?shí)際重力加速度g=______m/s2

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

          如圖所示是安裝在列車車廂之間的摩擦緩沖器結(jié)構(gòu)圖。圖中①和②為楔塊,③和④為墊板,楔塊與彈簧盒、墊板間均有摩擦。在車廂相互撞擊使彈簧壓縮的過程中
          A.緩沖器的機(jī)械能守恒
          B.摩擦力做功消耗機(jī)械能
          C.墊板的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
          D.彈簧的彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能

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