4.[解析]小球自由下落时绳中拉力为零,t1时刻绳子拉紧并开始伸长.因为重力大于绳中拉力且拉力逐渐增大.故小球做加速度减小的加速运动.加速度为零的时刻速度最大,然后绳子继续拉伸.因为绳中拉力大于重力且拉力继续增大.故小球做加速度增大的减速运动.t2时刻速度为零而绳子最长.所以答案B正确,再以后小球反方向先做加速度减小的加速运动.再做加速度增大的减速运动.t2时刻回到绳子原长的位置.t1时刻与t2时刻小球高度相等.绳子拉力为零.根据机械能守恒定律知小球的动能相等.由对称性知t1时刻与t2时刻小球运动情况完全对应.故答案D正确. [答案]BD 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

.在一根轻绳的两端各拴一个小球,一人用手拿着绳上端的小球站在三层楼的阳台上,放手让小球自由下落,两个球相继落地的时间差为Δt.如果站在四层楼的阳台上,同样放手让小球自由下落,则两球相继落地的时间差将会(  )

A.不变

B.变大

C.变小

D.由于层高不知,无法比较

【解析】:选C.采用极端思维法,设想从极高层的阳台上让小球自由下落,此时绳长的影响更小.由此可推知,在四楼阳台上落下时,两球落地的时间差减小.

 

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.在一根轻绳的两端各拴一个小球,一人用手拿着绳上端的小球站在三层楼的阳台上,放手让小球自由下落,两个球相继落地的时间差为Δt.如果站在四层楼的阳台上,同样放手让小球自由下落,则两球相继落地的时间差将会(  )

A.不变

B.变大

C.变小

D.由于层高不知,无法比较

【解析】:选C.采用极端思维法,设想从极高层的阳台上让小球自由下落,此时绳长的影响更小.由此可推知,在四楼阳台上落下时,两球落地的时间差减小.

 

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光电计时器是物理实验中经常用到的一种精密计时仪器,它由光电门和计时器两部分组成,光电门的一臂的内侧附有发光装置(发射激光的装置是激光二极管,发出的光束很细),如图中的AA′,另一臂的内侧附有接收激光的装置,如图实-4-12中的BB′,当物体在它们之间通过时,二极管发出的激光被物体挡住,接收装置不能接

收到激光信号,同时计时器就开始计时,直到挡光结束光电计时器停止计时,故此装置能精确地记录物体通过光电门所用的时间.现有一小球从两光电门的正上方开始自由下落,如图所示.

 (1)若要用这套装置来验证机械能守恒定律,则要测量的物理量有________________________(每个物理量均用文字和字母表示,如高度H).

(2)验证机械能守恒定律的关系式为________.

【解析】:本实验是围绕机械能守恒定律的验证设计的,关键是速度的测定,本题改打点计时器测量速度为光电门测量.由于本装置可记录小球通过光电门的时间Δt,则将小球的直径D除以Δt,即可求出小球经过光电门的速度,若再测出两光电门间相距的高度H,即可验证机械能守恒定律.

(1)需要测量的物理量有:小球直径D,两光电门间的竖直高度H,小球通过上、下两光电门的时间Δt1、Δt2.则小球通过上、下两光电门处的速度分别为、.

(2)验证守恒关系式为:

m()2m()2mgH

化简得:-=2gH.

 

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光电计时器是物理实验中经常用到的一种精密计时仪器,它由光电门和计时器两部分组成,光电门的一臂的内侧附有发光装置(发射激光的装置是激光二极管,发出的光束很细),如图中的AA′,另一臂的内侧附有接收激光的装置,如图实-4-12中的BB′,当物体在它们之间通过时,二极管发出的激光被物体挡住,接收装置不能接

收到激光信号,同时计时器就开始计时,直到挡光结束光电计时器停止计时,故此装置能精确地记录物体通过光电门所用的时间.现有一小球从两光电门的正上方开始自由下落,如图所示.

 (1)若要用这套装置来验证机械能守恒定律,则要测量的物理量有________________________(每个物理量均用文字和字母表示,如高度H).

(2)验证机械能守恒定律的关系式为________.

【解析】:本实验是围绕机械能守恒定律的验证设计的,关键是速度的测定,本题改打点计时器测量速度为光电门测量.由于本装置可记录小球通过光电门的时间Δt,则将小球的直径D除以Δt,即可求出小球经过光电门的速度,若再测出两光电门间相距的高度H,即可验证机械能守恒定律.

(1)需要测量的物理量有:小球直径D,两光电门间的竖直高度H,小球通过上、下两光电门的时间Δt1、Δt2.则小球通过上、下两光电门处的速度分别为、.

(2)验证守恒关系式为:

m()2m()2mgH

化简得:-=2gH.

 

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一矿井深为125 m,在井口每隔一定时间自由下落一个小球.当第11个小球刚从井口开始下落时,第1个小球刚好到达井底,则相邻小球下落的时间间隔有多长?这时第3个小球和第5个小球相距多远?(取g=10 m/s2)

【解析】:设井深为H,第一个小球落到井底所需的时间为t,由自由落体运动位移公式有Hgt2,解得t= = s=5 s

根据题意,第1个小球到达井底时,第11个小球刚开始释放,说明这5 s分成了10个相等的时间间隔,所以相邻小球开始下落的时间间隔

Δt==s=0.5 s

第1个小球到达井底时,第3个小球与第5个小球已运动的时间分别为8Δt与6Δt.所以,此时第3个小球与第5个小球相距

Δhg(8Δt)2g(6Δt)2=14gt)2=14×10×0.52 m=35 m.

 

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同步练习册答案