【題目】為了驗證機械能守恒定律，小明設計了如圖甲所示的實驗，將一長為的氣墊導軌固定在一平臺上，將一寬度為的遮光條固定在滑塊上，經(jīng)測量可知遮光條和滑塊的總質(zhì)量為，氣墊導軌的頂端到平臺的高度為，將一質(zhì)量為的鉤碼通過質(zhì)量不計的細線與滑塊相連，并跨過圖甲中的摩擦不計的定滑輪；將一光電門固定在氣墊導軌上，光電門到頂端的距離為。將滑塊由氣墊導軌的頂端靜止釋放，滑塊沿氣墊導軌下滑，經(jīng)測量遮光條的擋光時間為，重力加速度用表示。請回答下列問題：

(1)上述過程中滑塊和鉤碼的重力勢能減少了_________________，滑塊和鉤碼的動能增加了_________________，如果在誤差允許的范圍內(nèi)系統(tǒng)的機械能守恒，則關于的表達式為_________________；

(2)小明進行了多次操作，并將每次測量的實驗數(shù)據(jù)記錄在表中：

1

2

3

4

5

0.600

0.800

1.000

1.200

1.400

1.48

1.95

2.41

2.92

3.39

建立如圖乙所示的坐標系，請根據(jù)圖表中的數(shù)據(jù)作出相應的函數(shù)圖線_________________，并由圖像求出該直線斜率的大小為_________________ 。（保留3位有效數(shù)字）

【答案】

【解析】

(1)[1]重力勢能的減少量

[2]到達光電門時的速度為

動能的增加量

[3]若誤差允許的范圍內(nèi)機械能守恒，則由可得

(2)[4]根據(jù)表格數(shù)據(jù)描作圖如圖所示

[5]利用圖像可求得斜率為

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為“驗證碰撞中的動量守恒”的實驗裝置示意圖．已知a、b小球的質(zhì)量分別為ma、mb，半徑分別是ra、rb，圖中P點為單獨釋放a球的落點的平均位置，M、N是a、b小球碰撞后落點的平均位置．

（1）本實驗必須滿足的條件是________．

A．斜槽軌道必須是光滑的

B．斜槽軌道末端的切線水平

C．入射小球每次都從斜槽上的同一位置無初速度釋放

D．入射球與被碰球滿足ma＝mb，ra＝rb

（2）為了驗證動量守恒定律，需要測量OP間的距離x1，還需要測量的物理量有______、______(用相應的文字和字母表示)．

（3）如果動量守恒，需滿足的關系式是__________(用裝置圖中的字母表示)．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，放置在真空中的三棱鏡的橫截面為直角三角形ABC，∠A＝30°.在BC的延長線上有一單色點光源S，從S射出的一條光線從AC邊上的D點(圖中未畫出)處射入棱鏡中，經(jīng)三棱鏡折射后垂直于AB邊射出．若S、D兩點的距離為d，且光從光源S到D的傳播時間與光在三棱鏡中傳播的時間相等．已知三棱鏡的折射率，光在真空中的傳播速度為c，求：

(1)從光源射出的光線與SB邊的夾角；

(2)入射點D到頂點A點的距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,質(zhì)量相同的A、B兩質(zhì)點,從同一點O分別以相同的水平速度v0沿x軸正方向拋出,質(zhì)點A在豎直平面內(nèi)運動,落地點為P1,質(zhì)點B沿光滑斜面運動,落地點為P2,并且P1和P2在同一水平地面內(nèi),不計空氣阻力,則下列說法正確的是

A. 從拋出到落地,質(zhì)點B的運動時間長

B. 從拋出到落地,質(zhì)點A、B沿x軸方向的位移相同

C. 落地時質(zhì)點A、B的速率相等

D. 落地時質(zhì)點A的速率大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，用“碰撞實驗器”：可以驗證動量守恒定律，即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關系。

（1）實驗中，直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是，可以通過僅測量______ (填選項前的符號)，間接地解決這個問題。

A．小球開始釋放高度h

B．小球拋出點距地面的高度H

C．小球做平拋運動的射程

（2）圖中O點是小球拋出點在地面上的垂直投影。實驗時，先讓入射球ml多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點的位置P，測量平拋射程OP。

然后，把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分，再將入射球ml從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m2相碰，并多次重復。接下來要完成的必要步驟是_________。(填選項前的符號)

A．用天平測量兩個小球的質(zhì)量ml、m2

B．測量小球m1開始釋放高度h

C．測量拋出點距地面的高度H

D．分別找到m1、m2相碰后平均落地點的位置M、N

E．測量平拋射程OM、ON

（3）經(jīng)測定，m1=45.0g，m2=7.5g，小球落地點的平均位置距O點的距離如圖所示。碰撞前、后m1的動量分別為p1與p1，則p1:p1="____" :11；若碰撞結束時m2的動量為p2，則p1: p2=11:_______。

實驗結果表明，碰撞前、后總動量的比值為____________。（此問結果保留三位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，小車A通過一根繞過定滑輪的輕繩吊起一重物B，開始時用力按住A使A不動，現(xiàn)設法使A以速度vA＝3m/s向左做勻速直線運動，某時刻連接A車右端的輕繩與水平方向夾角θ＝37°，設此時B的速度大小為vB (cos 37°＝0.8)，不計空氣阻力，忽略繩與滑輪間摩擦，則( )

A. A不動時B對輕繩的拉力就是B的重力

B. 當輕繩與水平方向成θ角時重物B的速度vB＝2.4m/s

C. 當輕繩與水平方向成θ角時重物B的速度vB＝3.75m/s

D. B上升到滑輪前的過程中機械能增加

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2016年9月15日,我國的空間實驗室天宮二號在酒泉成功發(fā)射。9月16日,天宮二號在橢圓軌道Ⅰ的遠地點A開始變軌，變軌后在圓軌道Ⅱ上運行，如圖所示。若天宮二號變軌前后質(zhì)量不變，則下列說法正確的是( )

A. 天宮二號在軌道Ⅰ上運行通過遠地點A點的速度一定小于第一宇宙速度

B. 天宮二號在軌道Ⅰ上運行的周期可能大于在軌道Ⅱ上運行的周期

C. 天宮二號在軌道Ⅰ上運行通過近地點B的速度一定大于Ⅱ軌道的速度

D. 天宮二號在軌道Ⅰ運行時，機械能不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如下圖所示，在傾角為30°的光滑斜面體上，一勁度系數(shù)為k＝200N/m的輕質(zhì)彈簧一端連接固定擋板C，另一端連接一質(zhì)量為m＝4kg的物體A，一輕細繩通過定滑輪，一端系在物體A上，另一端與質(zhì)量也為m的物體B相連，細繩與斜面平行，斜面足夠長，用手托住物體B使細繩剛好沒有拉力，然后由靜止釋放，物體B不會碰到地面，重力加速度g＝10m/s2，求：

(1)釋放B的瞬間，彈簧的壓縮量和A與B的共同加速度；

(2)物體A的最大速度大小vm；

(3)將物體B改換成物體C，其他條件不變， A向上只能運動到彈簧原長，求物體C的質(zhì)量M

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示是“S”形玩具軌道，該軌道是用內(nèi)壁光滑的薄壁細圓管彎成，固定在豎直平而內(nèi)，軌道由兩個半徑相等的半圓環(huán)連接而成，圓環(huán)半徑比細管內(nèi)徑大得多，軌道底端與水平地面相切，彈射裝置將一小物塊（可視為質(zhì)點）從點水平射出，經(jīng)點進入軌道，從點水平拋出。已知小物塊與地面間的動摩擦因數(shù)，其他摩擦不計，段長，圓環(huán)的半徑，小物塊的質(zhì)量，軌道總質(zhì)量，重力加速度。

(1)若小物塊的初速度大小，求小物塊從點拋出后的水平射程；

(2)設小物塊進入軌道之前，軌道對地面的壓力大小等于軌道自身的重力，當小物塊初速度至少為多少時，小物塊在軌道中會出現(xiàn)軌道對地面的壓力為零的情況？

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