探究小組利用傳感器研究小球在擺動(dòng)過(guò)程中的機(jī)械能守恒規(guī)律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。在懸點(diǎn)處裝有拉力傳感器，可記錄小球在擺動(dòng)過(guò)程中各時(shí)刻的拉力值。小球半徑、擺線的質(zhì)量和擺動(dòng)過(guò)

程中擺線長(zhǎng)度的變化可忽略不計(jì)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：

（1)測(cè)量小球質(zhì)量m.擺線長(zhǎng)L;

（2）將小球拉離平衡位置某一高度h處無(wú)初速度釋放，在傳感器采集的數(shù)據(jù)中提取

最大值為F,小球擺到最低點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能表達(dá)式為     （用．上面給定物理量的符號(hào)表示）；

（3）改變高度h,重復(fù)上述過(guò)程，獲取多組擺動(dòng)高度h與對(duì)應(yīng)過(guò)程的拉力最大值F

的數(shù)據(jù)，在F-h坐標(biāo)系中描點(diǎn)連線：

 (4）通過(guò)描點(diǎn)連線，發(fā)現(xiàn)h與F成線性關(guān)系，如圖所示，可證明小球擺動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒。

（5)根據(jù)F-h圖線中數(shù)據(jù)，可知小球質(zhì)量m=_        kg,擺線長(zhǎng)L=      m(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，重力加速度g=l0m/s2．


【答案】（2）；（5） 、

【命題立意】本題旨在考查驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

【解析】：（2）根據(jù)牛頓第二定律，則有：

而動(dòng)能表達(dá)式為：

（5）根據(jù)機(jī)械能守恒定律，則有：

那么：

而圖象中，截距為1，即，則

而圖象的斜率，因此

故答案為：（2）；（5） 、

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


在如圖所示的電路中，R1=14.0Ω，R2=9Ω，當(dāng)開(kāi)關(guān)S扳到位置1時(shí)，電流表的示數(shù)為I1=0.20A；當(dāng)開(kāi)關(guān)S扳到位置2時(shí)，電流表的示數(shù)為I2=0.30A；求電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


下列關(guān)于原子和原子核的說(shuō)法正確的是（   ）

A、天然放射現(xiàn)象說(shuō)明原子核內(nèi)部具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)

B、波爾理論的假設(shè)之一是原子能是具有連續(xù)性

C、原子核能發(fā)生в衰變說(shuō)明原子核內(nèi)存在電子

D、湯姆孫通過(guò)對(duì)陰極射線的研究發(fā)現(xiàn)了電子，從而揭示了原子是有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


（1）如圖甲為驗(yàn)證小球做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)械能守恒的裝置圖。

①如圖乙所示，用游標(biāo)卡尺測(cè)得小球的直徑d=     cm；實(shí)驗(yàn)時(shí)將小球從光電門(mén)正上方固定位置O點(diǎn)由靜止釋放，小球恰能從光電門(mén)正中穿過(guò)，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出小球通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間Δt，就可知道物體通過(guò)光電門(mén)的速度大小約為v=     （用字母表示）．

②已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，除了①中測(cè)得的數(shù)據(jù)外，要完成實(shí)驗(yàn)，還必須要測(cè)量的物理量是________．

A. 小球的質(zhì)量m               B. 小球的體積V

C. 光電門(mén)與O點(diǎn)之間的豎直距離h

D．小球自初始位置O至下落到A位置時(shí)所用的時(shí)間t

③改變A的位置，測(cè)得多組相應(yīng)的數(shù)據(jù)，作出­h圖像，由圖像算出其斜率k，當(dāng)k＝______時(shí)，可以認(rèn)為小球在下落過(guò)程中機(jī)械能守恒．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖，半徑為R的圓是圓柱形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的橫截面（紙面），磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.方向垂直紙面向外，一電荷量為q（q>0）、質(zhì)量為m的粒子沿平行于直徑ab的方向射入磁場(chǎng)區(qū)域，射入點(diǎn)與ab的距離為。已知粒子射出磁場(chǎng)與射入磁場(chǎng)時(shí)運(yùn)動(dòng)方向間的夾角為900,則粒子的速率為（不計(jì)重力）（   ）

 

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖，豎直圓筒固定不動(dòng)，粗筒的橫截面積是細(xì)筒的3倍，細(xì)筒足夠長(zhǎng)。粗筒中A, B兩輕質(zhì)活塞間封有一定質(zhì)量空氣，氣柱長(zhǎng)L=20cma活塞A上方的水銀高為H=15cm,兩活塞的重力及活塞與筒壁間的摩擦不計(jì)。用外力向上托住活塞B使之處于平衡狀態(tài)，水銀面與粗筒上端相平�，F(xiàn)使活塞B緩慢上移，直至水銀的被推入細(xì)筒中，求活塞B上移的距離。設(shè)整個(gè)過(guò)程中氣柱的溫度不變，大氣壓P0相當(dāng)于75cm水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


已知地球的質(zhì)量為M，月球的質(zhì)量為m，月球繞地球運(yùn)行的軌道半徑為r，周期為T(mén)，萬(wàn)有引力常量為G，則月球繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)軌道處的重力加速度大小等于（　　）

　 A．  B．  C．  D． r

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，一小車(chē)上有一個(gè)固定的水平橫桿，左邊有一輕桿與豎直方向成θ角與橫桿固定，下端連接一小鐵球，橫桿右邊用一根細(xì)線吊一小鐵球，當(dāng)小車(chē)做勻變速運(yùn)動(dòng)時(shí)，細(xì)線保持與豎直方向成α角，若θ＜α，則下列哪一項(xiàng)說(shuō)法正確的是（　　）

　

A．

輕桿對(duì)小球的彈力方向與細(xì)線平行

　

B．

輕桿對(duì)小球的彈力方向沿著輕桿方向向上

　

C．

小車(chē)一定以加速度gtanα向右做勻加速運(yùn)動(dòng)

　

D．

小車(chē)一定以加速度gtgθ向右做勻加速運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、總電阻為R的均勻正方形線框abcd放置在光滑水平桌面上，其cd邊右側(cè)緊鄰兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、寬度為L(zhǎng)、方向相反的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)�，F(xiàn)使線框以速度v0勻速通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，從開(kāi)始進(jìn)入，到完全離開(kāi)磁場(chǎng)的

過(guò)程中，下列圖線能定性反映線框中的感應(yīng)電流（以逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎┖蚢、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差隨時(shí)間變化關(guān)系的是（    ）

 

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