题目内容

【题目】在“验证机械能守恒定律”实验中，

（1）下图是部分实验器材，需在图中选用的器材是_______

（2）实验中需要直接测量的物理量是____（填字母）。

A.重力加速度

B.重物下落的高度

C.重物下落的瞬时速度

（3）某同学的实验结果显示重物的动能变化量略大于重力势能变化量，出现这一问题的原因可能是____（填字母）

A.重物的质量测量错误

B.纸带的数据测量错误

C.交流电源的频率小于

D.重物下落时受到的阻力过大

【答案】（1）AC （2）B （3）C

【解析】

（1）验证机械能守恒的实验，重物拉纸带在竖直方向运动，重物的重力势能转化为动能，不需要小车，速度根据纸带求得，不需要秒表计时，需要打点计时器打纸带，所以BD错误AC正确

（2）本实验要验证的是重力势能的减小量等于动能的增加量，即：，所以本实验中g是已知量，还需知道的是下落高度h，速度可通过纸带处理求得，所以直接测量的是下落高度h，AC错误B正确

（3）物体动能变化大于重力势能变化量，说明速度的测量值偏大：

A.本实验重物的质量不需要进行测量，A错误

B.纸带数据采取的是一次测出各个点到起点的距离，就算起点不是零刻度，在求间距时由于刻度做差，并不影响间距的求解，测出物体速度不变，B错误

C.如果交流电频率小于50Hz，则导致测量的频率偏大，测量代入的打点周期偏小，所以测量的速度偏大，C正确

D.重物下落受到的阻力大，会导致重力势能的减小量一部分克服阻力做功，一部分增加物体的动能，使动能的变化量小于重力势能变化量，D错误

练习册系列答案
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【题目】利用如图所示图装置做“验证机械能守恒定律”实验。

（1）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是________________

A．交流电源 B．刻度尺 C．天平（含砝码）

（2）实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打Ｏ点到打Ｂ点的过程中，重物的重力势能变化量＝_____，动能变化量＝_____。

（3）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是_________________

A．利用公式计算重物速度

B．利用公式计算重物速度

C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响

D．没有采用多次实验取平均值的方法

（4）某同学想用下述方法研究机械能是否守恒，在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘v2-h图像，并做如下判断：若图像是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒。请你分析论证该同学的判断依据是否正确_____________________

【题目】如图所示，有一倾斜的光滑平行金属导轨，导轨平面与水平面的夹角为 ，导轨间距为L，接在两导轨间的电阻为R，在导轨的中间矩形区域内存在垂直斜面向上的匀强磁场， 磁感应强度大小为B，一直量为m、有效电阻为r的导体棒从距磁场上边缘d处释放，整个运动过程中，导体棒与导轨接触良好，且始终保持与导轨垂直。不计导轨的电阻，重力加速度为g。

(1) 求导体棒刚进入磁场时的速度 ；

(2) 求导体棒通过磁场过程中，通过电阻R的电荷量q;

(3)若导体棒刚离开磁场时的加速度为0，求异体棒通过磁场的过程中回路中产生的焦耳热Q。

【题目】如图所示，平行板电容器与电动势为E′的直流电源(内阻不计)连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可被忽略．一带负电油滴被固定于电容器中的P点．现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则下列说法正确的是(　　)

A. 平行板电容器的电容将变小

B. 静电计指针张角变小

C. 带电油滴的电势能将增加

D. 若先将其与电源断开，再将下极板向下移动一小段距离，则静电计指针张角不变

【题目】如图所示，水平杆两端有挡板，质量为 的小木块A穿在水平杆上,轻质弹簧一端与杆左侧挡板连接,另一端与A连接。初始时弹簧处于伸长状态，弹力恰好等于A与水平杆间的最大静摩擦力，A与杆间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A到竖直轴的距离为 现使杆绕竖直轴由静止缓慢加速转动，角速度为，若小木块A不与挡板接触，则下列说法正确的是（）

A. 弹簧伸长量先保持不变后逐渐增大

B. 弹簧伸长量保持不变

C. 当 时，摩擦力为零

D. 当时，弹簧弹力为零

【题目】地球和月球连线上有一个拉格朗日点L1，任意位于该点的小物体在地球和月球引力的共同作用下，都可以刚好保持与地球和月球的相对位置不变，从而和月球一起以相同的周期绕地球运动，如图所示。有人想利用拉格朗日点L1的特性，在该点设一探月中转站，若以a1、a2、a3分别表示该中转站、月球和地球同步卫星绕地运转的向心加速度大小，则( )

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【题目】如图所示，圆形转盘可以绕其竖直轴在水平面内转动．甲、乙物体质量分别是2m和m（两物体均看作质点），它们与转盘之间的最大静摩擦力均为正压力的μ倍，两物体用一根刚好沿半径方向被拉直的结实轻绳连在一起，甲、乙到圆心的距离分别为r和2r．当地的重力加速度为g，转盘旋转角速度ω缓慢增大，则（　　）

A. 转盘旋转角速度时，轻绳拉力为零

B. 转盘旋转角速度时，甲受到的静摩擦力大于乙受到的静摩擦力

C. 转盘旋转角速度时，甲、乙不会相对转盘滑动

D. 转盘旋转角速度时，乙将拉着甲向外运动

【题目】长100m 列车通过长1000m的隧道时做匀加速直线运动，列车刚进入隧道时的速度是10m/s，完全出隧道时的速度是12m/s，求：

（1）列车过隧道时的加速度是多大？

（2）通过隧道所用的时间是多少?

【题目】如图所示，一束质量m=6.4×10-26kg、电荷量q=1.6×10-19的带负电的粒子以某一速率通过一个矩形空间的匀强磁场，磁感应强度B=0.2T；速度方向与磁感线垂直，带电粒子从A点沿AD方向射入，已知AB=DC=0.4m，AD=BC=0.4m，求：

（1）若带电粒子的运动速率为v1=1×105m/s，则其在磁场中运动半径R1为多少？

（2）若带电粒子恰好从C点离开磁场，则其在磁场中运动半径R2和速率v2各为多少？

（3）若满足带电粒子能从BC边飞出磁场，试确定带电粒子在磁场中运动时间的范围？

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