【題目】光電門是一種較為精確的測(cè)時(shí)裝置，某同學(xué)使用光電門和其他儀器設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。A為裝有擋光片的鉤碼，總質(zhì)量用m表示，已知擋光片的擋光寬度為b，輕繩一端與A相連，另一端跨過光滑輕質(zhì)定滑輪與的重物B相連，B的質(zhì)量用M表示（并保證：M<m），他的做法是：先用力拉住B，保持A、B靜止，用h表示A的擋光片上端到光電門的距離；然后由靜止釋放B，A下落過程中經(jīng)過光電門，光電門可測(cè)出擋光片的擋光時(shí)間t，算出擋光片經(jīng)過光電門的平均速度，將其視為A下落h（hb）時(shí)的速度，重力加速度為g。

(1)為了完成上述實(shí)驗(yàn)，除了圖示給出的實(shí)驗(yàn)器材以外，還需要的實(shí)驗(yàn)器材有：________；

(2)在A從靜止開始下落h的過程中，驗(yàn)證以A、B、地球所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒的表達(dá)式為_______（用題目所給物理量的符號(hào)表示）；

(3)由于光電門所測(cè)的平均速度與物體A下落h時(shí)的瞬時(shí)速度間存在一個(gè)差值△v，因而系統(tǒng)減少的重力勢(shì)能________系統(tǒng)增加的動(dòng)能（選填“大于”或“小于”）；

(4)為減小上述△v對(duì)結(jié)果的影響，該同學(xué)想到了以下一些做法，其中可行的是_______。

A.適當(dāng)減小擋光片的擋光寬度b

B.增大擋光片的擋光寬度b

C.減小擋光片上端到光電門的距離h

D.保持A下落的初始位置不變，測(cè)出多組t，算出多個(gè)平均速度然后取平均值

【答案】天平（包括砝碼）、刻度尺 （m－M）gh＝（M＋m）（）2 大于 A

【解析】

（1）[1] 動(dòng)能和重力勢(shì)能之和為機(jī)械能，計(jì)算時(shí)需要知道物體質(zhì)量和下降的距離，結(jié)合如圖實(shí)驗(yàn)裝置可知，需要的實(shí)驗(yàn)器材：需要天平用來測(cè)量A、B的質(zhì)量，用刻度尺測(cè)量A的下落高度，所以還需要的器材天平（包括砝碼）、刻度尺。

（1）[2] 系統(tǒng)重力勢(shì)能的減小量為

物塊經(jīng)過光電門的瞬時(shí)速度為

則系統(tǒng)動(dòng)能的增加量為

則機(jī)械能守恒的表達(dá)式為

。

（3）[3] 光電門測(cè)出的平均速度是擋光片通過光電門過程中中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，此時(shí)下降的高度小于h，則系統(tǒng)減少的重力勢(shì)能大于系統(tǒng)增加的動(dòng)能。

（4）[4] ABCD．減小上述對(duì)結(jié)果的影響，可以減小擋光片的寬度，使得平均速度更接近瞬時(shí)速度，BCD錯(cuò)誤A正確。

故選A 。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)采用圖甲所示的電路完成“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中用電壓表測(cè)量小燈泡的電壓，用多用電表的直流擋測(cè)量通過小燈泡的電流。

（1）圖甲中多用電表的黑表筆是____________（填“P”或“Q”），用多用電表的直流電流擋測(cè)量通過小燈泡的電流時(shí)，需要將多用電表的兩個(gè)表筆連接到a、b兩處，其中黑表筆應(yīng)與____________（填“a”或“b”）連接。

（2）實(shí)驗(yàn)配備的器材如下：

A.待測(cè)小燈泡L（“2.5V，0.2W”）

B.電壓表V（量程0-3V，阻值約）

C.多用電表（三個(gè)直流電流擋量程分別為1mA，10mA，100mA）

D.滑動(dòng)變阻器（阻值范圍，額定電流2A）

E.滑動(dòng)變阻器（阻值范圍，額定電流1A）

F.電池組（電動(dòng)勢(shì)4.5V，內(nèi)阻約為）

G.開關(guān)一只，導(dǎo)線若干

為了使測(cè)量盡可能地準(zhǔn)確且能方便地進(jìn)行調(diào)節(jié)，多用電表直流電流擋量程應(yīng)選____，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選_______。

（3）該同學(xué)選取合適的器材后，用導(dǎo)線將器材按圖甲所示的電路連接起來，如圖乙所示。他在實(shí)驗(yàn)前進(jìn)行電路檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)漏接了一根導(dǎo)線，請(qǐng)你在乙圖上用筆畫上這根漏接的導(dǎo)線________。

（4）該同學(xué)糾正連線錯(cuò)誤后，通過實(shí)驗(yàn)測(cè)得多組I、U值并描繪出小燈泡的I-U曲線如圖丙所示。由I-U曲線可以看出：當(dāng)燈泡兩端電壓時(shí)小燈泡的電阻=_____________Ω（保留兩位有效數(shù)字）；

（5）我們知道，多用電表用久以后，表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)會(huì)減小而內(nèi)阻會(huì)增大。那么用久以后的多用電表電流擋測(cè)得的電流與真實(shí)值相比_____________（填“偏大”，“偏小”或“相同”）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，平行于光滑斜面的輕彈簧勁度系數(shù)為k。一端固定在傾角為θ的斜面底端，弓一端與物塊A連接；兩物塊A，B質(zhì)量均為m，初始時(shí)均靜止�，F(xiàn)用平行于斜面向上的力F拉動(dòng)物塊B，使B做加速度為a的勻加速運(yùn)動(dòng)，A，B兩物塊在開始階段時(shí)間內(nèi)的v-t關(guān)系分別對(duì)應(yīng)圖乙中A，B圖線（t1時(shí)刻A、B的圖線相切，t2時(shí)刻對(duì)應(yīng)A圖線的最高點(diǎn)），重力加速度為g，則（　　）

A.t2時(shí)刻，彈簧形變量為0

B.t1時(shí)刻，彈簧形變量為

C.過程中，拉力F逐漸增大

D.過程中，拉力F做的功比彈簧彈力做的功少

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在矩形區(qū)域(含邊界)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B0=2.0×10-2T，A、B、C、D為矩形的四個(gè)頂點(diǎn)，BC邊長(zhǎng)l1=4m，AB邊長(zhǎng)l2=2m。大量質(zhì)量m=3.2×10-26kg、帶電荷量q=-1.6×10-18C的粒子，從A點(diǎn)沿AD方向以不同的速率射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，粒子恰好均從BC邊射出，不計(jì)粒子重力及粒子間的作用力。求：

（1）粒子的速率的取值范圍；

（2）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一輛汽車在平直的公路上運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中先保持恒定的加速度，后保持恒定的牽引功率，其牽引力隨速度變化的圖象如圖所示。若已知汽車的質(zhì)量m，牽引力F1和速度v1及該車所能達(dá)到的最大速度v3。則根據(jù)圖象所給的信息，下列說法正確的是（ ）

A.汽車運(yùn)動(dòng)中的最大功率為F1v2

B.速度為v2時(shí)的加速度大小為

C.汽車行駛中所受的阻力為

D.恒定加速時(shí)，加速度大小為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】兩單擺在不同的驅(qū)動(dòng)力作用下其振幅隨驅(qū)動(dòng)力頻率變化的圖象如圖中甲、乙所示，則下列說法正確的是（ ）

A.單擺振動(dòng)時(shí)的頻率與固有頻率有關(guān)，振幅與固有頻率無關(guān)

B.若兩單擺放在同一地點(diǎn)，則甲、乙兩單擺的擺長(zhǎng)之比為

C.若兩單擺擺長(zhǎng)相同放在不同的地點(diǎn)，則甲、乙兩單擺所處兩地的重力加速度之比為

D.周期為的單擺叫做秒擺，在地面附近，秒擺的擺長(zhǎng)約為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，在足夠長(zhǎng)的光滑固定絕緣斜面上，虛線垂直于斜面，在的右側(cè)存在一與垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在斜面上點(diǎn)由靜止釋放一質(zhì)量為的帶正電的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），小滑塊的圖象如圖乙所示，設(shè)速度方向沿斜面向上為正，不計(jì)空氣阻力，重力加速度取，則下列說法正確的是（ ）

A.小滑塊受到的重力與電場(chǎng)力的大小之比為

B.內(nèi)小滑塊沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的距離為

C.小滑塊在向下運(yùn)動(dòng)的過程中，重力所做的功小于電場(chǎng)力所做的功

D.在到的過程中，小滑塊的機(jī)械能守恒

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，封有一定質(zhì)量理想氣體的圓柱形氣缸豎直放置，氣缸的高度H=30cm，缸體內(nèi)底面積S=200cm2，缸體質(zhì)量M=10kg。彈簧下端固定在水平桌面上，上端連接活塞，當(dāng)缸內(nèi)量氣體溫度T0=280K時(shí)，缸內(nèi)氣體高h=20cm�，F(xiàn)緩慢加熱氣體，使活塞最終恰好靜止在缸口（未漏氣），此過程中缸內(nèi)氣體吸收熱量為Q=450J。已知大氣壓恒為p0=1×l05Pa，重力加速度g=10m/s2，不計(jì)活塞質(zhì)量、厚度及活塞與缸壁的摩擦，且氣缸底部及活塞表面始終保持水平。求：

（i）活塞最終靜止在缸口時(shí)，缸內(nèi)氣體的溫度；

（ii）加熱過程中，缸內(nèi)氣體內(nèi)能的增加量。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在測(cè)定一組干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，教師提供了下列器材：

A.待測(cè)的干電池 B.電流傳感器1

C.電流傳感器2 D.滑動(dòng)變阻器R(0～20Ω，2A)

E.定值電阻R0(2000Ω) F.開關(guān)和導(dǎo)線若干

某同學(xué)發(fā)現(xiàn)上述器材中沒有電壓傳感器，但給出了兩個(gè)電流傳感器，于是他設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路來完成實(shí)驗(yàn).

(1)在實(shí)驗(yàn)操作過程中，如將滑動(dòng)變阻器的滑片P向右滑動(dòng)，則電流傳感器1的示數(shù)將________(選填“變大”、“不變”或“變小”).

(2)圖乙為該同學(xué)利用測(cè)出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的兩個(gè)電流變化圖線(-圖像)，其中、分別代表兩傳感器的示數(shù)，但不清楚分別代表哪個(gè)電流傳感器的示數(shù).請(qǐng)你根據(jù)分析，由圖線計(jì)算被測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E=________V，內(nèi)阻r=__________Ω.

(3)(單選題)用上述方法測(cè)出的電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻與真實(shí)值相比______.

A.E偏大，r偏小 B.E偏小，r偏大 C.E偏大，r偏大 D.E偏小，r偏小

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