【題目】某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，其主要步驟如下：

（1）物塊P、Q用跨過光滑定滑輪的輕繩相連，P底端固定了一豎直寬度為d的輕質(zhì)遮光條。托住P，使系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)（如圖所示），用刻度尺測出遮光條所在位置A與固定在鐵架臺上的光電門B之間的高度h。

（2）現(xiàn)將物塊P從圖示位置由靜止釋放，記下遮光條通過光電門的時間為t，則遮光條通過光電門時的速度大小v=___________。

（3）己知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g，為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，還需測量的物理量是_________（用相應(yīng)的文字及字母表示）。

（4）利用上述測量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式是_________。

（5）改變高度h，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，描繪出v2-h圖象，該圖象的斜率為k。在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，若k= _________，則驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。

【答案】 P的質(zhì)量M，Q的質(zhì)量m （M-m）gh=

【解析】

（1）[1]光電門的遮光條擋住光的時間極短，則平均速度可作為瞬時速度，有：

；

（2）[2]兩物塊和輕繩構(gòu)成的系統(tǒng)，只有重力做功，機(jī)械能守恒：

故要驗(yàn)證機(jī)械能守恒還需要測量P的質(zhì)量M、Q的質(zhì)量m；

（3）[3]將光電門所測速度帶入表達(dá)式：

則驗(yàn)證機(jī)械能守恒的表達(dá)式為：

；

（4）[4]將驗(yàn)證表達(dá)式變形為：

若在誤差允許的范圍內(nèi)，系統(tǒng)滿足機(jī)械能守恒定律，圖像將是一條過原點(diǎn)的傾斜直線，其斜率為：

。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，劈a放在光滑水平桌面上，物體b放在劈a的光滑斜面頂端，b由靜止開始沿斜面自由滑下的過程中，a對b做的功為W1，b對a做的功為W2，則下列關(guān)系中正確的是（　�。�

A.W1=0，W2=0B.W1＞0，W2＞0C.W1＜0，W2＞0D.W1＞0，W2＜0

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在傾角為θ＝的斜面上，固定一寬L＝0.25m的平行金屬導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌上端接入電源和滑動變阻器R.電源電動勢E＝12V，內(nèi)阻r＝1Ω，一質(zhì)量m＝20g的金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并接觸良好．整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.80T、垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場中(導(dǎo)軌與金屬棒的電阻不計(jì))．金屬導(dǎo)軌是光滑的，取g＝10m/s2，要保持金屬棒在導(dǎo)軌上靜止，求：

（1）金屬棒所受到的安培力的大�。�

（2）通過金屬棒的電流的大小；

（3）滑動變阻器R接入電路中的阻值．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，一圓柱形導(dǎo)熱氣缸水平放置，通過絕熱活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體，此時封閉氣體的絕對溫度為T(活塞與氣缸底部相距L)，現(xiàn)將氣缸逆時針緩慢轉(zhuǎn)動直至氣缸處于豎直位置，如圖乙所示，此時活塞與氣缸底部相距L；現(xiàn)給氣缸外部套上絕熱泡沫材料(未畫出)且通過電熱絲緩慢加熱封閉氣體，當(dāng)封閉氣體吸收熱量Q時，氣體的絕對溫度上升到T。已知活塞的橫截面積為S，外界環(huán)境的絕對溫度恒為T，大氣壓強(qiáng)為P0，重力加速度大小為g，不計(jì)活塞與氣缸的摩擦.求：

（1）活塞的質(zhì)量m；

（2）加熱過程中氣體內(nèi)能的增加量.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖,條形磁鐵平放于水平桌面上,在它的正中央上方固定一根直導(dǎo)線,給導(dǎo)線中通以垂直于紙面向外的電流,則下列說法正確的是( )

A.磁鐵對桌面的壓力增大B.磁鐵對桌面的壓力減小

C.磁鐵對桌面的壓力不變D.磁鐵對桌面有摩擦力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平地面上有一長L=2m、質(zhì)量M=1kg的長板，其右端上方有一固定擋板。質(zhì)量m=2kg的小滑塊從長板的左端以v0=6m/s的初速度向右運(yùn)動，同時長板在水平拉力F作用下以v=2m/s的速度向右勻速運(yùn)動，滑塊與擋板相碰后速度為0，長板繼續(xù)勻速運(yùn)動，直到長板與滑塊分離。己知長板與地面間的動摩擦因數(shù)μ1=0.4，滑塊與長板間動摩擦因數(shù)μ2=0. 5，重力加速度g取10 m/s2。求：

（1）滑塊從長板的左端運(yùn)動至擋板處的過程，長板的位移x；

（2）滑塊碰到擋板前，水平拉力大小F；

（3）滑塊從長板的左端運(yùn)動至與長板分離的過程，系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的熱量Q。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)利用光電門和氣墊導(dǎo)軌做驗(yàn)證動量守恒定律的實(shí)驗(yàn)，在氣墊導(dǎo)軌上有兩個滑塊，滑塊上安裝相同的遮光條，讓滑塊A碰撞靜止的B．碰前光電門1遮光時間為t1，碰后光電門1的遮光時間為t2，光電門2的遮光時間為t3.

（1）要驗(yàn)證動量守恒，還需要測量哪些物理量：__________________ （寫出物理量及對應(yīng)字母）

（2）需要驗(yàn)證碰撞前后動量守恒的表達(dá)式為 ___________________ （用題中字母表示）

（3）造成此實(shí)驗(yàn)誤差的主要原因有：（_______）

A．導(dǎo)軌安放不水平 B．小車上遮光條寬度

C．兩小車質(zhì)量不相等 D．兩小車碰后可能粘在一起

（4）若要進(jìn)一步驗(yàn)證此碰撞是彈性碰撞，則要驗(yàn)證的表達(dá)式為__________________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某小組利用圖（a）所示的電路，研究硅二極管在恒定電流條件下的正向電壓U與溫度t的關(guān)系，圖中V1和V2為理想電壓表；R為滑動變阻器，R0為定值電阻（阻值100 Ω）；S為開關(guān)，E為電源。實(shí)驗(yàn)中二極管置于控溫爐內(nèi)，控溫爐內(nèi)的溫度t由溫度計(jì)（圖中未畫出）測出。圖（b）是該小組在恒定電流為50.0μA時得到的某硅二極管U-t關(guān)系曲線。回答下列問題：

（1）實(shí)驗(yàn)中，為保證流過二極管的電流為50.0μA，應(yīng)調(diào)節(jié)滑動變阻器R，使電壓表V1的示數(shù)為U1=______mV；根據(jù)圖（b）可知，當(dāng)控溫爐內(nèi)的溫度t升高時，硅二極管正向電阻_____（填“變大”或“變小”），電壓表V1示數(shù)_____（填“增大”或“減小”），此時應(yīng)將R的滑片向_____（填“A”或“B”）端移動，以使V1示數(shù)仍為U1。

（2）由圖（b）可以看出U與t成線性關(guān)系，硅二極管可以作為測溫傳感器，該硅二極管的測溫靈敏度為=_____×10-3V/℃（保留2位有效數(shù)字）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖甲為光滑金屬導(dǎo)軌制成的斜面，導(dǎo)軌的間距為，左側(cè)斜面的傾角，右側(cè)斜面的中間用阻值為的電阻連接。在左側(cè)斜面區(qū)域存在垂直斜面向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，右側(cè)斜面軌道及其右側(cè)區(qū)域中存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為。在斜面的頂端e、f兩點(diǎn)分別用等長的輕質(zhì)柔軟細(xì)導(dǎo)線連接導(dǎo)體棒ab，另一導(dǎo)體棒cd置于左側(cè)斜面軌道上，與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，ab棒和cd棒的質(zhì)量均為，ab棒的電阻為，cd棒的電阻為。已知t=0時刻起，cd棒在沿斜面向下的拉力作用下開始向下運(yùn)動(cd棒始終在左側(cè)斜面上運(yùn)動)，而ab棒在水平拉力F作用下始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，F隨時間變化的關(guān)系如圖乙所示，ab棒靜止時細(xì)導(dǎo)線與豎直方向的夾角。其中導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，圖中的虛線為絕緣材料制成的固定支架。

(1)請通過計(jì)算分析cd棒的運(yùn)動情況；

(2)若t=0時刻起，求2s內(nèi)cd受到拉力的沖量；

(3)3 s內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為2. 88 J，則此過程中拉力對cd棒做的功為多少?

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