用如圖所示的裝置可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,直徑為d的擺球A拴在長(zhǎng)為L(zhǎng)的不可伸長(zhǎng)的輕繩一端(L>>d),繩的另一端固定在O點(diǎn),O點(diǎn)正下方擺球重心經(jīng)過(guò)的位置固定光電門(mén)B.現(xiàn)將擺球拉起,使繩偏離豎直方向θ角時(shí),由靜止開(kāi)始釋放擺球,當(dāng)其通過(guò)最低位置時(shí),光電門(mén)B記錄的遮光時(shí)間為t.

(1)擺球通過(guò)最低點(diǎn)的速度v=(用題中字母表示)

(2)寫(xiě)出滿足機(jī)械能守恒的表達(dá)式      (用題中字母表示)


考點(diǎn):  驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.

專(zhuān)題:  實(shí)驗(yàn)題.

分析:  (1)最低點(diǎn)的速度采用平均速度來(lái)等效替代瞬時(shí)速度;

(2)根據(jù)機(jī)械能守恒的表達(dá)式列式即可求得機(jī)械能的表達(dá)式.

解答:  解:(1)在最低點(diǎn)時(shí),通過(guò)的距離為d,小球經(jīng)過(guò)的時(shí)間為t,則平均速度v=

(3)由機(jī)械能守恒定律可知,mgh=mv2;

h=L(1﹣cosθ)

則有:m(2=mgL(1﹣cosθ)

因此機(jī)械能守恒表達(dá)式為:2=gL(1﹣cosθ)

故答案為:(1)

(2)2=gL(1﹣cosθ)

點(diǎn)評(píng):  本題考查機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容;要求學(xué)生能掌握正確的求解思路,并能根據(jù)平均速度與瞬時(shí)速度的關(guān)系表示瞬時(shí)速度.


練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


在研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中,用一張印有小方格的紙記錄小球的運(yùn)動(dòng)軌跡,小方格的邊長(zhǎng)L=1.6cm,取重力加速度g=10m/s2,若小球在平拋運(yùn)動(dòng)軌跡中的幾個(gè)位置如圖中的a、b、c、d所示,則小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度的計(jì)算式為v0=   (用L、g表示),其值是   m/s(保留兩位有效數(shù)字).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


如圖所示,質(zhì)量為m的物體(可視為質(zhì)點(diǎn))沿光滑水平面向左以初速度v0做勻速直線運(yùn)動(dòng),到達(dá)B點(diǎn)時(shí)沿固定在豎直平面內(nèi)、半徑為R=40cm的光滑半圓軌道運(yùn)動(dòng),并恰能到達(dá)最高點(diǎn)C點(diǎn)后水平飛出,最后落到水平面上的A點(diǎn).不計(jì)空氣阻力,g=10m/s2.求:

(1)物體的初速度v0;

(2)A、B兩點(diǎn)間的距離x.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


一質(zhì)量為500t的機(jī)車(chē),以恒定功率375kW由靜止出發(fā),經(jīng)過(guò)5min速度達(dá)到最大值54km/h,設(shè)機(jī)車(chē)所受阻力f恒定不變,取

g=10m/s2,試求:

(1)機(jī)車(chē)受到的阻力f的大。

(2)機(jī)車(chē)在這5min內(nèi)行駛的路程.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


同步衛(wèi)星與地心的距離為r1,運(yùn)行速率為v1,向心加速度為a1;近地衛(wèi)星運(yùn)行速率為v2,向心加速度為a2,地球半徑為r,則下列比值正確的是()

    A.                                 = B. =

    C.                                 =  D. =

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


某電視臺(tái)“快樂(lè)向前沖”節(jié)目中的場(chǎng)地設(shè)施如圖所示,AB為水平直軌道,上面安裝有電動(dòng)懸掛器,可以載人運(yùn)動(dòng),水面上漂浮著一個(gè)半徑為R,加速度為ω,鋪有海綿墊的轉(zhuǎn)盤(pán),轉(zhuǎn)盤(pán)的軸心離平臺(tái)的水平距離為L(zhǎng),平臺(tái)邊緣與轉(zhuǎn)盤(pán)平面的高度差為H.選手抓住懸掛器,可以在電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下,從A點(diǎn)下方的平臺(tái)邊緣處沿水平方向做初速度為零,加速度為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng).選手必須作好判斷,在合適的位置放手,才能順利落在轉(zhuǎn)盤(pán)上.設(shè)人的質(zhì)量為m(不計(jì)身高大小),人與轉(zhuǎn)盤(pán)間的最大靜摩擦力為μmg,重力加速度為g.

(1)假設(shè)選手落到轉(zhuǎn)盤(pán)上瞬間相對(duì)轉(zhuǎn)盤(pán)速度立即變?yōu)榱悖瑸楸WC他落在任何位置都不會(huì)被甩下轉(zhuǎn)盤(pán),轉(zhuǎn)盤(pán)的角速度ω應(yīng)在什么范圍?

(2)若已知H=5m,L=8m,a=2m/s2,g=10m/s2,且選手從C點(diǎn)放手能恰能落到轉(zhuǎn)盤(pán)的圓心處,則他是從平臺(tái)出發(fā)后經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間放手的?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


如圖所示,通過(guò)定滑輪懸掛兩個(gè)質(zhì)量為m1、m2的物體(m1>m2),不計(jì)繩子和滑輪質(zhì)量、繩子與滑輪間的摩擦,同時(shí)靜止釋放兩物,m1向下運(yùn)動(dòng)一段距離的過(guò)程中,下列說(shuō)法中正確的是()

    A. m1勢(shì)能的減少量等于m2動(dòng)能的增加量

    B. m1勢(shì)能的減少量等于m2勢(shì)能的增加量

    C. m1機(jī)械能的減少量等于m2機(jī)械能的增加量

    D. m1機(jī)械能的減少量大于m2機(jī)械能的增加量

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


一小船垂直河岸渡河,從出發(fā)到河中間劃行速度逐漸增大,然后劃行速度逐漸減小到達(dá)對(duì)岸.假設(shè)河水流速保持不變,則小船運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程中軌跡可能是下列圖中的()

   A.             

B.                  

C.                

   D.             

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


如題6圖所示,滑塊靜止于光滑水平面上,與之相連的輕質(zhì)彈簧處于自然伸直狀態(tài),現(xiàn)用恒定的水平外力F作用于彈簧右端,在向右移動(dòng)一段距離的過(guò)程中拉力F做了10J的功.在上述過(guò)程中

A.彈簧的彈性勢(shì)能增加了10J

B.滑塊的動(dòng)能增加了10J

C.滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能增加了10J

D.滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

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