圖1-1-1中（1）所示為一根豎直懸掛的不可伸長的輕繩，下端拴一小物塊A，上端固定在C點且與一能測量繩的拉力的測力傳感器相連.已知有一質(zhì)量為m0的子彈B沿水平方向以速度v0射入A內(nèi)（未穿透），接著兩者一起繞C點在豎直面內(nèi)做圓周運動.在各種阻力都可忽略的條件下測力傳感器測得繩的拉力F隨時間t的變化關(guān)系如圖1-1-1（2）所示.已知子彈射入的時間極短，且圖1-1-1（2）中t=0為A、B開始以相同速度運動的時刻.根據(jù)力學(xué)規(guī)律和題中（包括圖）提供的信息，對反映懸掛系統(tǒng)本身性質(zhì)的物理量（例如A的質(zhì)量）及A、B一起運動過程中的守恒量，你能求得哪些定量的結(jié)果？

圖1-1-1

m=

l=

E=


解析:

由題圖（2）可直接得出，A、B一起做周期性運動，運動的周期：T=2t0          ①

令m表示A的質(zhì)量，l表示繩長，v1表示B運動到最低點時的速度，v2表示運動到最高點時的速度，F(xiàn)1表示運動到最低點時繩的拉力，F(xiàn)2表示運動到最高點時繩的拉力.根據(jù)動量守恒定律，

得m0v0=(m0+m)v1                                                              ②

在最低點和最高點處運用牛頓定律可得F1-（m+m0）g=(m+m0)                   ③

F2+(m+m0)g=(m+m0)                                                        ④

根據(jù)機械能守恒定律可得2l(m+m0)g=(m+m0)v12-(m+m0)v22                       ⑤

由題圖（2）可知F2=0                                                           ⑥

F1=Fm                                                                        ⑦

由以上各式可解得，反映系統(tǒng)性質(zhì)的物理量是m=                          ⑧

l=                                                                 ⑨

A、B一起運動過程中的守恒量是機械能E，若以最低點為勢能的零點，則

E=（m+m0）v12                                                             ⑩

解得E=.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

某同學(xué)用圖1（甲）所示電路，描繪標(biāo)有“3.8V?，1.5W”的小燈泡的燈絲電阻R隨電壓U變化的圖象．
（1）根據(jù)電路圖，用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖1（乙）中的實物電路連接成完整實驗電路．

（2）他根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，計算并描繪出R-U的圖象如圖2所示．由圖象可知，此燈泡在不工作時，燈絲電阻為?
1.5
1.5
Ω；當(dāng)所加電壓為3.0V?時，燈絲電阻為
11.5
11.5
Ω，此時燈泡實際消耗的電功率為
0.78
0.78
W．?
（3）根據(jù)圖2中R-U圖象，可確定小燈泡耗電功率P與外加電壓U的關(guān)系．符合該關(guān)系的圖是下列圖3中的
A
A
．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）甲圖中游標(biāo)卡尺的讀數(shù)是
10.050
10.050
cm．乙圖中螺旋測微器的讀數(shù)是
3.200（3.199～3.201）
3.200（3.199～3.201）
mm．

（2）為“探究求合力的方法”的實驗裝置如圖丙．
①下列說法中正確的是
AC
AC

A．在測量同一組數(shù)據(jù)F1、F2和合力F的過程中，橡皮條結(jié)點O的位置不能變化
B．彈簧測力計拉細(xì)線時，拉力方向必須豎直向下
C．F1、F2和合力F的大小都不能超過彈簧測力計的量程
D．為減小測量誤差，F(xiàn)1、F2方向間夾角應(yīng)為90°
②彈簧測力計的指針如圖丁所示，由圖可知拉力的大小為
4.00
4.00
 N．

（3）某同學(xué)設(shè)計了一個探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m關(guān)系的實驗，圖1為實驗裝置簡圖．（交流電的頻率為50Hz）

①圖2為某次實驗得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為
3.2
3.2
m/s2．
②保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對應(yīng)的1/m，數(shù)據(jù)如表：
實驗次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8
小車加速度a（m/s2） 1.90 1.72 1.49 1.25 1.00 0.75 0.50 0.30
小車質(zhì)量m（kg） 0.25 0.29 0.33 0.40 0.50 0.71 1.00 1.67
1/m（1/kg） 4.00 3.45 3.03 2.50 2.00 1.41 1.00 0.60
請在圖3左的方格坐標(biāo)紙中畫出a-1/m圖線，并從圖線求出小車加速度a與質(zhì)量倒數(shù)1/m之間的關(guān)系式是
a=
1
2m
a=
1
2m
．
③保持小車質(zhì)量不變，改變砂和砂桶質(zhì)量，該同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a隨合力F的變化圖線如圖3右所示．該圖線不通過原點，其主要原因是
實驗前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分
實驗前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

某學(xué)習(xí)小組做探究“功與物體速度變化關(guān)系”的實驗（如圖1，已平衡好小車的摩擦），圖1中小車是在一條橡皮筋作用下彈出并沿木板滑行，這時，橡皮筋對小車做的功記為W0．當(dāng)用2條、3條…完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次…實驗時，使每次實驗中每條橡皮筋伸長的長度都相等．實驗中小車獲得的速度由打點計時器所打的紙帶測出．精英家教網(wǎng)
（1）在正確操作的情況下，打在紙帶上的點并不都是均勻的（如圖2），為了測量小車獲得的速度，應(yīng)選用紙帶的
 
部分進(jìn)行測量（根據(jù)下面所示的紙帶回答）．
A．GK      B．AD      C．AK      D．EH
（2）改變橡皮筋對小車做的功，測量并計算出每次小車獲得的速度和速度的平方，將數(shù)據(jù)記錄到右側(cè)表格中．根據(jù)數(shù)據(jù)，同學(xué)甲猜想物體獲得的速度v與外力對物體做的功W之間可能存在正比關(guān)系，同學(xué)乙猜想v2與W有正比關(guān)系，于是甲、乙兩位同學(xué)用圖象法處理數(shù)據(jù)，找尋支持他們猜想的依據(jù)．他們分別在圖3（a）、（b）圖中建立了v-W和2-W坐標(biāo)，現(xiàn)已將數(shù)據(jù)點正確描上，請你根據(jù)描好的點，幫他們畫好圖3（a）、（b）圖的圖線（請在答題卡上畫）：
橡皮筋做的功W 小車獲得速度v（m/s） 車速的平方v2（m2/s2）
W0 0.46 0.21
2W0 0.67 0.45
3W0 0.84 0.71
4W0 0.94 0.88
5W0 1.06 1.12
6W0 1.14 1.30
（3）由圖3（a）中圖象得出結(jié)論：
 
；由圖3（b）中圖象得出結(jié)論：
 
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖16-1-1中（1）所示為一根豎直懸掛的不可伸長的輕繩，下端拴一小物塊A，上端固定在C點且與一能測量繩的拉力的測力傳感器相連.已知有一質(zhì)量為m0的子彈B沿水平方向以速度v0射入A內(nèi)（未穿透），接著兩者一起繞C點在豎直面內(nèi)做圓周運動.在各種阻力都可忽略的條件下測力傳感器測得繩的拉力F隨時間t的變化關(guān)系如圖（2）所示.已知子彈射入的時間極短，且圖（2）中t=0為A、B開始以相同速度運動的時刻.根據(jù)力學(xué)規(guī)律和題中（包括圖）提供的信息，對反映懸掛系統(tǒng)本身性質(zhì)的物理量（例如A的質(zhì)量）及A、B一起運動過程中的守恒量，你能求得哪些定量的結(jié)果？

圖16-1-1

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