题目内容
16．某实验小组用图甲所示装置研究系统在金属轨道上运动过程中机械能是否守恒：将一端带有滑轮的长金属轨道水平放置，重物通过细绳水平牵引小车沿轨道运动，利用打点计时器和纸带记录小车的运动．
（1）本实验中小车质量不需要（填“需要”、“不需要”）远大于重物质量；
（2）将小车靠近打点计时器，将穿好的纸带拉直，接通电源，释放小车．图乙是打出的一条清晰纸带，O点是打下的第一个点，1、2、3、4、5是连续的计数点，O点和计数点1之间还有多个点（图中未画出），相邻计数点间的时间间隔为0.02s．在打计数点4时小车的速度v=2.03m/s（保留三位有效数字）．若已知重物的质量为m，小车的质量为M，则从点O到点4的过程中，系统减少的重力势能为5.18mJ，增加的动能为2.65（m+M）J（g取9.8m/s2，数字保留两位小数）．
分析 （1）明确实验原理，根据机械能守恒定律进行分析即可明确是否需要小车的质量远小于重物的质量；
（2）根据平均速度方法可求得打点4时的速度；根据重力势能的定义可求得0到4时的改变量；根据动能的定义可求得动能的变化．
解答 解：（1）本实验中为了验证机械能守恒定律，两物体的质量均要考虑，故不需要使小车的质量远小于重物的质量；
（2）打4点时的速度v=$\frac{{x}_{35}}{2T}$=$\frac{0.5760-0.4840}{2×0.02}$=2.30m/s；
0到4过程中重力势能的减小量△EP=mgh=9.8×0.5290m=5.18m；
动能的增加量△Ek=$\frac{1}{2}$（m+M）v2=$\frac{1}{2}$×（2.3）2（M+m）=2.65（M+m）
故答案为：（1）不需要；（2）2.30；5.18m； 2.65（m+M）．
点评 本题考查机械能守恒定律的实验，要注意明确实验原理，知道如何验证机械能守恒，同时注意两物体的机械能均会发生变化．
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6．
如图所示，跳高时在横杆的后下方要放置厚海绵垫，其中原因是（ ）
如图所示，跳高时在横杆的后下方要放置厚海绵垫，其中原因是（ ）| A． | 延长人体与垫的接触时间．使人受到的冲力减小 | |
| B． | 减少人体与垫的接触时间．使人受到的冲力减小 | |
| C． | 延长人体与垫的接触时间．使人受到的冲力增大 | |
| D． | 减少人体与垫的接触时间．使人受到的冲力增大 |
4．关于多普勒效应，下列说法错误的是（ ）
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| B． | 多普勒效应说明波源的频率发生改变 | |
| C． | 多普勒效应是由于波源与观察者之间有相对运动而产生的 | |
| D． | 只有声波可以产生多普勒效应 |
11．如图所示，足球以初速度沿着凹凸不平的草地从a运动到d．下列分析正确的是（ ）
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| C． | 从b到c的过程机械能减少 | D． | 从c到d的过程重力势能减少 |
8．
2016年3月10日，我国科学家宣布利用超强超短激光成功产生了反物质．成功观测到正电子（质量和电子相等，是电子的反粒子，相对电子带等量异种电荷）．如图所示，区域I加速电场电压为U1，区域Ⅱ偏转电场电压为U2，区域Ⅲ是右侧足够大有左边界的匀强磁场．磁感应强度为B．一束由正电子、${\;}_{1}^{1}$ H、${\;}_{1}^{2}$ H组成的粒子流在O1处静止开始先经U1加速，再经U2偏转后进入右侧匀强磁场，且均能从区域Ⅲ的左边界离开磁场．若不计粒子重力及粒子间相互作用，则（ ）
2016年3月10日，我国科学家宣布利用超强超短激光成功产生了反物质．成功观测到正电子（质量和电子相等，是电子的反粒子，相对电子带等量异种电荷）．如图所示，区域I加速电场电压为U1，区域Ⅱ偏转电场电压为U2，区域Ⅲ是右侧足够大有左边界的匀强磁场．磁感应强度为B．一束由正电子、${\;}_{1}^{1}$ H、${\;}_{1}^{2}$ H组成的粒子流在O1处静止开始先经U1加速，再经U2偏转后进入右侧匀强磁场，且均能从区域Ⅲ的左边界离开磁场．若不计粒子重力及粒子间相互作用，则（ ）| A． | 三种粒子在电场中会分为三束 | |
| B． | 三种粒子在磁场中会分为三束 | |
| C． | ${\;}_{1}^{1}$ H、${\;}_{1}^{2}$ H两种粒子进磁场位置和出磁场位置间的距离比为1：$\sqrt{2}$ | |
| D． | 若给区域Ⅲ再加上垂直于纸面向里的某匀强磁场，${\;}_{1}^{1}$ H恰能沿直线运动，则此种情况下${\;}_{1}^{2}$ H在区域Ⅱ中也作直线运动 |
5．
如图所示，两个竖直放置的$\frac{3}{4}$圆弧轨道固定在同一水平地面上，半径R相同，左侧轨道由金属凹槽制成，右侧轨道由金属圆管制成，均可视为光滑．在两轨道右侧的正上方分别将金属小球A和B由静止释放，小球距离地面的高度分别为hA和hB，下列说法正确的是（ ）
如图所示，两个竖直放置的$\frac{3}{4}$圆弧轨道固定在同一水平地面上，半径R相同，左侧轨道由金属凹槽制成，右侧轨道由金属圆管制成，均可视为光滑．在两轨道右侧的正上方分别将金属小球A和B由静止释放，小球距离地面的高度分别为hA和hB，下列说法正确的是（ ）| A． | 若使小球A沿轨道运动并且从最高点飞出，释放的最小高度为2R | |
| B． | 若使小球B沿轨道运动并且从最高点飞出，释放的最小高度为$\frac{5}{2}$R | |
| C． | 适当调整hA，可使A球从轨道最高点飞出后，恰好落在轨道右端口处 | |
| D． | 适当调整hB，可使B球从轨道最高点飞出后，恰好落在轨道右端口处 |