14．驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，小球由一根不可伸長的細(xì)線拴住．細(xì)線另一端固定在O點(diǎn)，在O點(diǎn)正下方放置一組光電門，可測出小球通過時的擋光時間．將細(xì)線拉直至水平后，小球由靜止釋放，光電門測出的擋光時間為△t，再用10分度游標(biāo)卡尺測出小球的直徑d，如圖乙所示，重力加速度為g：則

（1）小球的直徑d=1.14cm；
（2）測得繩長為l，若等式g（l+$\fracbdhf5zr{2}$）=$\frac{r5vfv7p^{2}}{2△{t}^{2}}$（用題目中所給字母表示）成立，說明小球下擺過程機(jī)械能守恒；
（3）此實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差主要來源于空氣阻力．

分析 游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法是主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀；
根據(jù)減小的重力勢能等于增加的動能，即可求解；
系統(tǒng)誤差來源是空氣阻力．

解答 解：（1）游標(biāo)卡尺讀數(shù)為d=11mm+4×0.1mm=11.4mm=1.14cm；
（2）小圓柱運(yùn)動到最低點(diǎn)時，v=$\frac7nnnfrx{△t}$
根據(jù)機(jī)械能守恒定律應(yīng)有mg（l+$\fracbrf5t5v{2}$）=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$，
解得：g（l+$\frac75nnjhf{2}$）=$\frac{tdx5t5n^{2}}{2△{t}^{2}}$
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，及實(shí)驗(yàn)操作可知，產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的根源是空氣阻力．
故答案為：（1）1.14；（2）g（l+$\fracbfl5bzp{2}$）=$\frac{hlnlj5d^{2}}{2△{t}^{2}}$；（3）空氣阻力．

點(diǎn)評 游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法是主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀，其次要明確實(shí)驗(yàn)原理，根據(jù)物理規(guī)律列出相應(yīng)方程，然后求解討論即可．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

4．如圖，水平面內(nèi)有一半徑r=2$\sqrt{2}$m的光滑金屬圓形導(dǎo)軌，圓形導(dǎo)軌的右半部分的電阻阻值R=1.5Ω，其余部分電阻不計，圓形導(dǎo)軌的最左邊A處有一個斷裂口，使圓形導(dǎo)軌不閉合．將質(zhì)量m=2kg，電阻不計的足夠長直導(dǎo)體棒擱在導(dǎo)軌GH處，并通過圓心O．空間存在垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T．在外力作用下，棒由GH處以一定的初速度向左做與GH方向垂直的直線運(yùn)動，運(yùn)動時回路中的電流強(qiáng)度始終與初始時的電流強(qiáng)度相等．（取π≈3，$\sqrt{10}$≈3）
（1）若初速度v1=3m/s，求棒在GH處所受的安培力大小FA．
（2）若初速度v2=$\sqrt{2}$m/s，求棒向左移動距離2m所需時間△t．
（3）若在棒由GH處向左移動2m的過程中，外力做功W=5J，求初速度v3．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

5．在物理學(xué)的發(fā)展過程中，科學(xué)家們應(yīng)用了許多物理學(xué)研宄方法，以下關(guān)于物理學(xué)研究方法的敘述正確的是（　　）
A．根據(jù)速度的定義式，當(dāng)△t非常小時，就可以表示物體在t時刻的瞬時速度，該定義運(yùn)用了極限思想法
B．“總電阻”，“交流電的有效值”用的是“等效替代”的方法
C．在探窮加速度、力和質(zhì)量三者之間的關(guān)系時，先保持質(zhì)量不變研宄加速度與力的關(guān)系，再保持力不變研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，該探究運(yùn)用了假設(shè)法
D．在推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動位移公式時；把整個運(yùn)動過程等分成很多小段，每一小段近似看做勻速直線運(yùn)動，然后把各小段的位移相加，這里運(yùn)用了微元法

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

2．北斗導(dǎo)航系統(tǒng)又被稱為“雙星定位系統(tǒng)”，具有導(dǎo)航、定位等功能．“北斗”系統(tǒng)中兩顆工作衛(wèi)星1和2均繞地心O做勻速圓周運(yùn)動，軌道半徑均為r，某時刻兩顆工作衛(wèi)星分別位于軌道上的A、B兩位置，如圖所示．若衛(wèi)星均順時針運(yùn)行，地球表面處的重力加速度為g，地球半徑為R，不計衛(wèi)星間的相互作用力．下列判斷中正確的是（　　）
A．兩顆衛(wèi)星的向心力大小一定相等
B．衛(wèi)星1加速后即可追上衛(wèi)星2
C．兩顆衛(wèi)星的向心加速度大小均為$\frac{{{R^2}g}}{r^2}$
D．衛(wèi)星l由位置A運(yùn)動至位置B所需的時間可能為$\frac{7πr}{3R}\sqrt{\frac{r}{g}}$

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

9．在湖面上空某處豎直上拋一小鐵球，小鐵球在空中運(yùn)動后穿過湖水，并陷入湖底淤泥中某一深度處（不計空氣阻力，設(shè)鐵球在淤泥中所受阻力大小恒定，取豎直向上為正方向）．則最能近似反映小鐵球運(yùn)動過程中的速度-時間圖象是（　　）
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

19．如圖所示為一上表面水平的透明玻璃半球，在其下面有一水平放置的光屏．兩束關(guān)于中心軸OO′對稱的激光束從半球上表面垂直射入玻璃半球，恰能從球面射出．當(dāng)光屏距半球上表面h1=40cm時，從球面折射出的兩束光線匯聚于光屏與OO′軸的交點(diǎn)，當(dāng)光屏距上表面h2=80cm時，在光屏上形成半徑r=40cm的圓形光斑．求該半球形玻璃的折射率．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

6．豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，水平放置一單匝金屬圓形線圈，線圈所圍的面積為0.1m2，線圈的電阻為1Ω．規(guī)定圖（a）所示感應(yīng)電流的方向?yàn)檎较颍艌龅拇鸥袘?yīng)強(qiáng)度B隨時間t的變化規(guī)律如圖（b）所示，則以下說法正確的是（　　）
A．第1s內(nèi)，線圈具有擴(kuò)張趨勢
B．第3s內(nèi)，線圈的發(fā)熱功率最大
C．第4s時，感應(yīng)電流的方向?yàn)樨?fù)
D．0～5 s時間內(nèi)，感應(yīng)電流的最大值為0.1A

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

3．在做“測定金屬電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，待測金屬的阻值約為5Ω．

（1）某同學(xué)先通過游標(biāo)卡尺和螺旋測微器分別測量一薄的金屬圓片的直徑和厚度，讀出圖1中的示數(shù)，游標(biāo)卡尺所示的金屬圓片的直徑的測量值為2.98cm，螺旋測微器如圖2所示的金屬圓片的厚度的測量值為2.130mm．
（2）實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備用來測量該電阻值的實(shí)驗(yàn)器材有：
電壓表V1（量程0～3V，內(nèi)電阻約15kΩ）；
電壓表V2（量程0～15V，內(nèi)電阻約75kΩ）；
電流表A1（量程0～3A，內(nèi)電阻約0.2Ω）；
電流表A2（量程0～600mA，內(nèi)電阻約3Ω）；
滑動變阻器R（最大阻值為100Ω，額定電流為0.6A）；
電池組E（電動勢為3V、內(nèi)電阻約為0.3Ω）；
開關(guān)及導(dǎo)線若干．
為使實(shí)驗(yàn)?zāi)苷＿M(jìn)行，減小測量誤差，實(shí)驗(yàn)要求電表讀數(shù)從零開始變化，并能多測幾組電流、電壓值，以便畫出電流-電壓關(guān)系圖線，則
①電壓表應(yīng)選用V1（填實(shí)驗(yàn)器材的代號）
②電流表應(yīng)選用A2（填實(shí)驗(yàn)器材的代號）．
③在虛線框內(nèi)如圖3完成電路原理圖．（標(biāo)出所選器材的代號）
（3）這位同學(xué)在一次測量時，電流表、電壓表的示數(shù)如圖4所示．由圖中電流表、電壓表的讀數(shù)可計算出待測金屬的電阻為5.2Ω．（結(jié)果精確到小數(shù)點(diǎn)后一位）．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

4．如圖所示，甲、乙兩船在同一河岸邊A、B兩處，兩船船頭方向與河岸均成θ角，且恰好對準(zhǔn)對岸邊C點(diǎn)．若兩船同時開始渡河，經(jīng)過一段時間t，同時到達(dá)對岸，乙船恰好到達(dá)正對岸的D點(diǎn)．若河寬d、河水流速均恒定，兩船在靜水中的劃行速率恒定，不影響各自的航行，下列判斷正確的是（　�。�
A．兩船在靜水中的劃行速率不同
B．甲船渡河的路程有可能比乙船渡河的路程小
C．兩船同時到達(dá)D點(diǎn)
D．河水流速為$\frac{dtanθ}{t}$

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