利用如圖4所示裝置來驗(yàn)證小球從A點(diǎn)靜止起下蕩到最低點(diǎn)B的過程中機(jī)械能守恒，O為固定的懸點(diǎn)，OA水平，輕細(xì)線是直的，C為在O點(diǎn)正下方的刀口刃片，OC略小于OA.問：必須直接測(cè)出哪幾個(gè)物理量__________，這些物理量如何處理才能驗(yàn)證小球從A到B的機(jī)械能守恒？寫出主要證明過程公式.??

圖4

B點(diǎn)高度H、落地點(diǎn)到B的水平距離s和繩長(zhǎng)L

,所以要機(jī)械能守恒，Ep=Ek?

                                      

解析：必須直接測(cè)出細(xì)線長(zhǎng)度L,B點(diǎn)高度H，小球落地點(diǎn)到B的水平距離s.?

小球由A到B做圓周運(yùn)動(dòng)，過B后做平拋運(yùn)動(dòng).?

所以小球在B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能

以B點(diǎn)所處水平面為零勢(shì)能面.?

小球在A處的重力勢(shì)能Ep=mgL.?

所以要驗(yàn)證機(jī)械能守恒必Ep=Ek.?

即得s2=4HL.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

某校學(xué)生利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)由靜止釋放后機(jī)械能是否守恒．實(shí)驗(yàn)前已經(jīng)調(diào)整氣墊導(dǎo)軌底座使之水平，且選定滑塊從靜止開始運(yùn)動(dòng)的過程進(jìn)行測(cè)量．

（1）如圖乙所示，用游標(biāo)卡尺測(cè)得窄遮光條的寬度d=
0.48
0.48
cm；實(shí)驗(yàn)時(shí)將滑塊從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門的時(shí)間△t=1.2×10-2s，則在遮光條經(jīng)過光電門時(shí)滑塊的瞬間速度為
0.40
0.40
m/s．
（2）已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，鉤碼的質(zhì)量為m，滑塊的質(zhì)量為M，在本實(shí)驗(yàn)中還需要直接測(cè)量的物理量有：
B
B
．
A．光電門到導(dǎo)軌左端定滑輪的距離x
B．滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離s
C．氣墊導(dǎo)軌的總長(zhǎng)L
（3）本實(shí)驗(yàn)通過比較
mgs
mgs
和是否相等（用直接測(cè)出的物理量符號(hào)寫出表達(dá)式，重力加速度為g）說明系統(tǒng)的機(jī)械能是否守恒．
（4）為提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確程度，該實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)對(duì)此實(shí)驗(yàn)提出以下建議，其中確實(shí)對(duì)提高準(zhǔn)確程度有作用的是
A
A
．
A．繩的質(zhì)量要輕，滑塊與滑輪間繩要水平
B．在“輕質(zhì)繩”的前提下，繩越長(zhǎng)越好
C．鉤碼的質(zhì)量m越小越好
（5）你估計(jì)減少的重力勢(shì)能
大于
大于
（大于、小于或等于）增加的動(dòng)能．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

在實(shí)驗(yàn)室中，兩組同學(xué)分別探究合力一定時(shí)，物體的加速度與質(zhì)量之間的關(guān)系．

（1）甲組同學(xué)使用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)）裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，如圖1所示，①是固定在小車上位移傳感器的發(fā)射器部分，②是接收部分．在該實(shí)驗(yàn)中采用控制變量法，保持小車所受拉力不變，用鉤碼所受的重力作為小車所受拉力，利用圖示裝置，改變小車的質(zhì)量，多次重復(fù)測(cè)量．在某次實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)可畫出a-1/M關(guān)系圖線．
①如果摩擦力不能忽略，則畫出的a-1/M圖線為圖2中的
丙
丙
．（填“甲”或“乙”或“丙”）
②該實(shí)驗(yàn)中某同學(xué)畫出的圖線中AB段明顯偏離直線，如圖3所示，造成此誤差的主要原因是
C
C

A．小車與軌道之間存在摩擦
B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)
C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大
D．所用小車的質(zhì)量太大
（2）乙組同學(xué)利用如圖甲所示的氣墊導(dǎo)軌實(shí)驗(yàn)裝置來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
①做實(shí)驗(yàn)時(shí)，將滑塊從圖甲所示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器（圖中未畫出）可讀出遮光條通過光電門1、2的時(shí)間分別為△t1、△t2；用刻度尺測(cè)得兩個(gè)光電門中心之間的距離x，用游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光條寬度d．則滑塊經(jīng)過光電門1時(shí)的速度表達(dá)式v1=
d
△t1
d
△t1
；經(jīng)過光電門2時(shí)的速度表達(dá)式v2=
d
△t2
d
△t2
，滑塊加速度的表達(dá)式a=
(
d
△t2
)2-(
d
△t1
)2
2x
(
d
△t2
)2-(
d
△t1
)2
2x
．（以上表達(dá)式均用已知字母表示）．
②為了保持滑塊所受的合力不變，可改變滑塊質(zhì)量M和氣墊導(dǎo)軌右端高度h，如圖4所示．關(guān)于“改變滑塊質(zhì)量M和氣墊導(dǎo)軌右端的高度h”的正確操作方法是
BC
BC
．
A．M增大時(shí)，h增大，以保持二者乘積增大
B．M增大時(shí)，h減小，以保持二者乘積不變
C．M減小時(shí)，h增大，以保持二者乘積不變
D．M減小時(shí)，h減小，以保持二者乘積減小．

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科目：高中物理 來源： 題型：

某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖1所示的裝置進(jìn)行“探究加速度與合外力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)．
（1）在實(shí)驗(yàn)中必須平衡摩擦力，以
 
平衡摩擦力，當(dāng)小車
 
運(yùn)動(dòng)時(shí)，摩擦力恰好被平衡
（2）為了減小誤差，在平衡摩擦力后，每次實(shí)驗(yàn)必須通過改變鉤碼的個(gè)數(shù)來改變小車所受合外力，獲取多組數(shù)據(jù)．若小車質(zhì)量為400g，實(shí)驗(yàn)中每次所用的鉤碼總質(zhì)量范圍應(yīng)選
 
組會(huì)比較合理．（填選項(xiàng)前的字母）
A．10g～40g        B．200g～400g        C．1000g～2000g
（3）實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所使用的是
 
 （交流、直流）電源 頻率為50Hz，如圖2中給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的紙帶的一部分：1、2、3、4、5是計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)未標(biāo)出每?jī)蓚�(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔是
 
 s，由該紙帶可求得小車的加速度a=
 
m/s2．（結(jié)果保留兩位小數(shù)）
（4）改變鉤碼的個(gè)數(shù)重復(fù)實(shí)驗(yàn)，得到加速度a與合外力F的關(guān)系如圖3所示，分析線段OA，可得出實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是
 
．
精英家教網(wǎng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

有同學(xué)利用如圖1所示的裝置來驗(yàn)證力的平行四邊形定則．在豎直木板上鋪有白紙，固定兩個(gè)光滑的滑輪A和B，將繩子打一個(gè)結(jié)點(diǎn)O，每個(gè)鉤碼的重量相等，當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到平衡時(shí)，根據(jù)鉤碼個(gè)數(shù)讀出三根繩子的拉力TOA、TOB和TOC，回答下列問題：
（1）改變鉤碼個(gè)數(shù)，實(shí)驗(yàn)?zāi)芡瓿傻氖?!--BA-->
 
．
A．鉤碼的個(gè)數(shù)N1=N2=2，N3=3
B．鉤碼的個(gè)數(shù)N1=N3=3，N2=6
C．鉤碼的個(gè)數(shù)N1=N2=N3=5精英家教網(wǎng)
D．鉤碼的個(gè)數(shù)N1=3，N2=4，N3=9
（2）在拆下鉤碼和繩子前，最重要的步驟是
 
．
A．標(biāo)記結(jié)點(diǎn)O的位置，并記錄OA、OB、OC三段繩子的方向
B．量出OA、OB、OC三段繩子的長(zhǎng)度
C．用量角器量出三段繩子之間的夾角
D．記錄鉤碼的個(gè)數(shù)N1、N2、N3
E．用天平測(cè)出鉤碼的質(zhì)量
（3）在作圖時(shí)，你認(rèn)為圖2中
 
是正確的．（填“甲”或“乙”）

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