【題目】如圖甲所示，一位同學(xué)利用光電計時器等器材做“驗證機械能守恒定律”的實驗．有一直徑為d、質(zhì)量為m的金屬小球由A處由靜止釋放，下落過程中能通過A處正下方、固定于B處的光電門，測得A、B間的距離為H（Hd），光電計時器記錄下小球通過光電門的時間為t，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g．則：

（1）測小球直徑時用了一種新出廠的游標卡尺，與普通游標卡尺不同，它游標尺的刻線看起來很“稀疏”，使得讀數(shù)時清晰明了，方便了使用者正確讀取數(shù)據(jù)．如果此游標尺的刻線是將“39 mm等分成20份”。用該游標卡尺測得小球的直徑如圖所示，則d＝_______cm．

（2）多次改變高度H，重復(fù)上述實驗，作出隨H變化的圖像如圖丙所示，當(dāng)圖中已知量t0、H0和重力加速度g及小球的直徑d滿足表達式________時，可判斷小球下落過程中機械能守恒．

（3）實驗中發(fā)現(xiàn)動能增加量ΔEk總是稍小于重力勢能減少量ΔEp，增加下落高度后，則ΔEp－ΔEk將________（選填“增加”“減小”或“不變”）。

【答案】3.125 增加

【解析】

（1）游標卡尺的讀數(shù)等于主尺讀數(shù)加上游標讀數(shù)，不需估讀．
（2）本實驗采用光電門利用平均速度法求解落地時的速度；則根據(jù)機械能守恒定律可知，減小的重力勢能應(yīng)等于增大的動能；
（3）由實驗的原理，結(jié)合能量守恒分析△Ep-△Ek將如何變化．

（1）該小球的直徑.

（2）小球通過光電門的時間為，設(shè)金屬小球從處由靜止釋放通過處光電門時的速度為,由機械能守恒定律有，故當(dāng)圖中已知量、，重力加速度和小球的直徑滿足表達式或時，可判斷小球下落過程中機械能守恒.

（3）實驗中發(fā)現(xiàn)動能的增加量總是稍小于重力勢能的減少量，原因在于有阻力做負功，增加下落高度后，阻力做負功將增加，則將增加.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，開口向上的汽缸C靜置于水平桌面上，用一橫截面積S＝50cm2的輕質(zhì)活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，一輕繩一端系在活塞上，另一端跨過兩個定滑輪連著一勁度系數(shù)k＝2800N/m的豎直輕彈簧A，A下端系有一質(zhì)量m＝14kg的物塊B。開始時，缸內(nèi)氣體的溫度t1＝27℃，活塞到缸底的距離L1＝120cm，彈簧恰好處于原長狀態(tài)。已知外界大氣壓強恒為p0＝1.0×105Pa，取重力加速度g＝10m/s2，不計一切摩擦�，F(xiàn)使缸內(nèi)氣體緩慢冷卻，求：

(1)當(dāng)B剛要離開桌面時汽缸內(nèi)封閉氣體的溫度；

(2)氣體的溫度冷卻到－93℃時B離桌面的高度H。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法正確的是：（ ）

A. 如圖甲所示，是用來加速帶電粒子的回旋加速器的示意圖，要想粒子獲得的最大動能增大，可增大電壓U；

B. 如圖乙所示，磁流體發(fā)電機的結(jié)構(gòu)示意圖�？梢耘袛喑�A極板是發(fā)電機的負極，B極板是發(fā)電機的正極

C. 如圖丙所示，速度選擇器可以判斷出帶電粒子的電性，粒子能夠沿直線勻速通過速度選擇器的條件是Eq＝qvB，即

D. 如圖丁所示，是磁電式電流表內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，線圈在極靴產(chǎn)生的勻強磁場中轉(zhuǎn)動

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】磁力鎖主要由電磁鐵和銜鐵組成。某小組用如圖甲所示的裝置研究電磁鐵線的工作電壓與銜鐵所受磁力大小的關(guān)系，彈性梁一端連接有銜鐵，在外力作用下可以上下運動，另一端固定于墻壁，電磁鐵位于銜鐵正下方，為理想電壓表.

(1)為增大電磁鐵產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度，變阻器的滑片應(yīng)向_________端移動（選填“”或“”）.

(2)已知電磁鐵線圈的直流電阻為，滑動變砠器的最大阻值為，電源的電動勢為，滑動變阻器能提供的最大分壓為，則電源E的內(nèi)阻為_________（保留兩位有效數(shù)字）

(3)同學(xué)們將阻值會因形狀變化而發(fā)生改變的金屬應(yīng)變片粘貼在彈性梁的上表面，然后將金屬應(yīng)變片、定值電阻和理想電壓表連接成如圖乙所示的電路。線圈通電吸引銜鐵下移時，應(yīng)變片變長，的阻值將_________，電壓表的讀數(shù)將_________。（填“增大”“減小”或“不變”）

(4)在線圈通電吸合銜鐵后，用外力使電磁鐵和衛(wèi)鐵剛好分開，測得外力與線圈兩端電壓的關(guān)系如圖丙所示，若要求該鎖能抵抗的外力，則工作電壓至少為_________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】要測繪一個標有“3V，0.6W”小燈泡的伏安特性曲線，燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增加到3V，并便于操作．已選用的器材有：

電池組（電動勢為4.5V，內(nèi)阻約1Ω）：

電流表（量程為0～250mA．內(nèi)阻約5Ω）；

電壓表（量程為0～3V．內(nèi)阻約3kΩ）：

開關(guān)一個、導(dǎo)線若干．

①實驗中所用的滑動變阻器應(yīng)選下列中的______（填字母代號）．

A．滑動變阻器（最大阻值20Ω，額定電流1A）

B．滑動變阻器（最大阻值1750Ω，額定電流0.3A）

②實驗的電路圖應(yīng)選用下列的圖______（填字母代號）．

③實驗得到小燈泡的伏安特性曲線如圖所示．如果將這個小燈泡接到電動勢為1.5V，內(nèi)阻為5Ω的電源兩端，小燈泡消耗的功率是______W．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在如圖所示的豎直平面內(nèi)，在水平線MN的下方有足夠大的勻強磁場，一個等腰三角形金屬線框頂點C與MN重合，線框由靜止釋放，沿軸線DC方向豎直落入磁場中。忽略空氣阻力，從釋放到線框完全進入磁場過程中，關(guān)于線框運動的v－t圖，可能正確的是：（ ）

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示電場，實線表示電場線．一個初速度為v的帶電粒子僅在電場力的作用下從a點運動到b點，虛線表示其運動的軌跡．則：（ ）

A. 粒子帶正電

B. 粒子在a點受的電場力比b點大

C. a點電勢高于b點電勢

D. 粒子的動能增加，電勢能減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平放置的平行板電容器，與某一電源相連，它的極板長L＝0．4 m，兩板間距離d＝4×10－3m，有一束由相同帶電微粒組成的粒子流，以相同的速度v0從兩板中央平行極板射入，開關(guān)S閉合前，兩板不帶電，由于重力作用微粒能落到下板的正中央，已知微粒質(zhì)量為m＝4×10－5kg，電量q＝＋1×10－8C．（g＝10 m/s2）問：

（1）微粒入射速度v0為多少？

（2）為使微粒能從平行板電容器的右邊射出電場，電容器的上板應(yīng)與電源的正極還是負極相連？所加的電壓U應(yīng)取什么范圍？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，三條平行等間距的虛線表示電場中的三個等勢面，電勢值分別為10 V、20 V、30 V，實線是一帶電粒子(不計重力)在該區(qū)域內(nèi)的運動軌跡，a、b、c是軌跡上的三個點，下列說法正確的是 ( )．

A. 粒子在三點所受的電場力不相等

B. 粒子必先過a，再到b，然后到c

C. 粒子在三點所具有的動能大小關(guān)系為Ekb>Eka>Ekc

D. 粒子在三點的電勢能大小關(guān)系為Epc<Epa<Epb

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