练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    2．如图a为利用气垫导轨（滑块在该导轨上运动时所受阻力可忽略）“验证机械能守恒定律”的实验装置，请结合以下实验步骤完成填空．

    （1）将气垫导轨放在水平桌面上，并调节至水平．
    （2）用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m．用刻度尺测出两光电门中心之间的距离s，用游标卡尺测出挡光条的宽度l，见图b，l为1.550cm．
    （3）将滑块移至光电门1左侧某处，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2．读出滑块分别通过光电门1和光电门2时的挡光时间△t1和△t2．
    （4）滑块通过光电门1和光电门2时，可以确定系统（包括滑块、挡光条、托盘和砝码）的总动能分别为Ek1=$\frac{1}{2}$（M+m）（$\frac{L}{△{t}_{1}}$）2和Ek2==$\frac{1}{2}$（M+m）（$\frac{L}{△{t}_{1}}$）2．在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少量△Ep=mgs（已知重力加速度为g）．比较△Ep和Ek2-Ek1，若在实验误差允许的范围内相等，即可认为机械能是守恒的．

    分析 （2）解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读．
    （4）光电门测量瞬时速度是实验中常用的方法．由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度．
    根据功能关系得重力做功的数值等于重力势能减小量．要注意本题的研究对象是系统，只要能证明系统重力势能的减小量等于动能的增加量即可验证机械能是否守恒．

    解答 解：（2）游标卡尺的主尺读数为：1.5cm，游标尺上第6个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为10×0.05mm=0.50mm，
    所以最终读数为：15mm+0.50mm=15.50mm=1.550cm．
    （4）在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少△Ep=mgs；
    由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度．
    滑块通过光电门1速度为：v1=$\frac{L}{△{t}_{1}}$ 
    滑块通过光电门2速度为：v2=$\frac{L}{△{t}_{2}}$ 
    系统的总动能分别为：Ek1=$\frac{1}{2}$（M+m）（$\frac{L}{△{t}_{1}}$）2和Ek2=$\frac{1}{2}$（M+m）（$\frac{L}{△{t}_{2}}$）2；
    因此动能的增量为：△Ek=$\frac{1}{2}$（M+m）（$\frac{L}{△{t}_{1}}$）2-$\frac{1}{2}$（M+m）（$\frac{L}{△{t}_{2}}$）2；
    下落高度为s，则减小的重力势能为：△Ep=mgs
    如果满足关系式为：△Ep=Ek2-Ek1，即系统重力势能减小量等于动能增加量，则可认为验证了机械能守恒定律．
    故答案为：（2）1.550； （4）$\frac{1}{2}$（M+m）（$\frac{L}{△{t}_{2}}$）2；$\frac{1}{2}$（M+m）（$\frac{L}{△{t}_{1}}$）2；mgs；△Ep　    Ek2-Ek1

    点评 对常见的几种测量长度工具要熟悉运用，并能正确读数；光电门测量瞬时速度是实验中常用的方法．由于光电门的宽度L很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    12．用如图所示的方法可以测出一个人的反应时间，设直尺从开始自由下落，到直尺被受测者抓住，直尺下落的距离h，受测者的反应时间为t，则下列说法正确的是（　　）
    A．t正比于hB．t正比于$\frac{1}{h}$C．t正比于$\sqrt{h}$D．t正比于h2

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    13．如图甲所示的电路中，电阻R1=R，R2=2R，圆形金属线圈半径为r2，圆心为O，线圈导线的电阻为R，其余导线的电阻不计．半径为r1（r1＜r2）、圆心为O的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小B随t变化的关系图象如图乙所示．电容器电容为C．闭合S，t1时刻开始电路中的电流恰好稳定不变，下列说法正确的是（　　）
    A．电容器上极板带正电
    B．t1时刻，电容器所带电荷量为$\frac{C{B}_{1}π{{r}_{1}}^{2}}{4{t}_{1}}$
    C．t1时间之后，线圈两端的电压为 $\frac{3{B}_{1}π{{r}_{1}}^{2}}{4{t}_{1}}$
    D．t1时刻之后，R1两端的电压为$\frac{{B}_{2}π{{r}_{2}}^{2}}{4{t}_{2}}$

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    10．如图所示是某沿直线运动物体的位移-时间图象，则（　　）
    A．物体一直匀速B．物体先加速，后匀速，最后匀速
    C．物体先匀速，后静止，最后匀速D．物体运动的方向一直不变

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    17．如图所示，一金属直棒MN两端接有细导线，悬挂于线圈正上方，为使MN垂直纸面向外运动，可以将（　　）
    A．a、c端接电源正极，b、d端接电源负极
    B．a、d端接电源正极，b、c端接电源负极
    C．b、d端接电源正极，a、c端接电源负极
    D．b、c端用导线连接，a端接电源正极，d端接电源负极

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    7．在距离电荷量Q=2.0×10-4C的点电荷10m处，有一个电荷量q=2.0×10-4C、质量M=0.1kg的带电质点．若带电质点的只受库仑力，k=9×109 N•m2/C2．求：
    （1）带电质点所受的库仑力的大小；
    （2）带电质点的加速度．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    14．如图所示的传动装置中，B、C两轮同轴转动．A、B、C三轮的半径大小关系是rA=rC=2rB．当皮带不打滑时，三轮的角速度之比、三轮边缘的线速度大小之比、三轮边缘的向心加速度大小之比分别为（　　）
    A．vA：vC=2：1B．aA：aB=1：2C．ωA：ωB=2：1D．aA：aC=1：2

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    5．L1．L2．L3为三只完全相同的灯泡，按如图所示方式接入一理想变压器．己知匝数比n1：n2=3：1，当a、b接入交流电路时，L2和L3的实际功率为P，此时L1的实际功率P1为$\frac{4}{9}P$．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    6．如图所示，电源的电动势E=2V，内阻r=1Ω，定值电阻R0=2Ω，变阻器R的阻值变化范围为0-10Ω，求：R上消耗的功率最大时，变阻器R的阻值为（　　）
    A．$\frac{2}{3}$ΩB．2ΩC．1ΩD．3Ω

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案