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科技活动小组成员利用暑假进行社会实践活动时,发现可以利用古代抛石机的模型验证系统机械能守恒定律,如图所示,一轻杆可绕固定于水平地面的竖直支架上的转动轴O转动,轻杆左端固定一小球A,轻杆右端的勺形槽内放置另一小球B.当将轻杆由图示位置静止释放后,A球向下运动可带动轻杆逆时针转动,直到轻杆到达竖直位置时,B球被水平抛出.要验证机械能守恒,首先要测得小球A、B的质量分别为mA、mB,以及A、B的球心离O的距离分别为LA、LB,除此之外还需要测量的物理量有(  )
分析:本题验证系统重力势能的减小量和系统动能的增加量是否相等,通过实验的原理,确定需要测量的物理量.
解答:解:为了验证系统机械能守恒,需测量系统重力势能的减小量和系统动能的增加量.设初始时刻杆子与竖直方向的夹角为θ,系统重力势能的减小量为mALAg(1-cosθ)-mBLBg(1-cosθ),系统动能的增加量需要测量B球的速度,根据平抛运动的规律,知需要测量B球落地点与O的水平距离x,因为cosθ=
h0-h
LA
,故还需测量释放轻杆时A球的高度h,转轴O离地面的高度h0.故B、C、D正确,A错误.
故选:BCD.
点评:本题考查了系统机械能守恒的验证,注意平抛运动的初速度的确定,以及知道两球转动的角速度相等,线速度之比等于转动的半径之比.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:2012-2013学年浙江省杭州二中高一下学期期中考试物理理科试卷(带解析) 题型:实验题

科技活动小组成员利用暑假进行社会实践活动时,发现可以利用古代抛石机的模型来验证机械能守恒定律,其原理如图所示.图中O为转轴,A球固定于杆上且质量为mAB球放在勺形槽内且质量为mB.由静止释放轻杆后,可以逆时针转动,轻杆转到竖直位置时,B球被水平抛出.

(1)要验证机械能守恒定律,首先需要测量mAmB及两球距O点的距离LALB,除此之外还需要测量的物理量有________.
A.A球从释放运动到最低点的时间t
B.O离地面的高度h
C.B球落地点与O的水平距离x
D.释放轻杆时A球的高度h0
(2)下列减小实验误差的措施中,可行的有________.
A.开始释放时,让轻杆水平
B.支架处地面与B球落地处地面要在同一水平面上
C.杆的硬度尽量高
D.在同一高度多次释放A球的前提下,取B球的平均落点,然后测量x
E.尽量减小转轴O处的摩擦力
F.尽量减小B球的质量
(3)在轻杆从水平状态无初速释放的前提下,结合上述测定的物理量,可求系统重力势能减少量为________,动能增加量为________,正常情况下会出现前者________(填“大于”或“小于”)后者.

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科目:高中物理 来源:2015届浙江省高一下学期期中考试物理理科试卷(解析版) 题型:实验题

科技活动小组成员利用暑假进行社会实践活动时,发现可以利用古代抛石机的模型来验证机械能守恒定律,其原理如图所示.图中O为转轴,A球固定于杆上且质量为mAB球放在勺形槽内且质量为mB.由静止释放轻杆后,可以逆时针转动,轻杆转到竖直位置时,B球被水平抛出.

(1)要验证机械能守恒定律,首先需要测量mAmB及两球距O点的距离LALB,除此之外还需要测量的物理量有________.

A.A球从释放运动到最低点的时间t

B.O离地面的高度h

C.B球落地点与O的水平距离x

D.释放轻杆时A球的高度h0

(2)下列减小实验误差的措施中,可行的有________.

A.开始释放时,让轻杆水平

B.支架处地面与B球落地处地面要在同一水平面上

C.杆的硬度尽量高

D.在同一高度多次释放A球的前提下,取B球的平均落点,然后测量x

E.尽量减小转轴O处的摩擦力

F.尽量减小B球的质量

(3)在轻杆从水平状态无初速释放的前提下,结合上述测定的物理量,可求系统重力势能减少量为________,动能增加量为________,正常情况下会出现前者________(填“大于”或“小于”)后者.

 

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