使用如图(a)所示的装置验证机械能守恒定律.打出一条纸带如图中O是打出的第一个点迹.A.B.C.D.E.F-是依次打出的点迹.量出OE间的距离为L.DF间的距离为S.已知打点计时器打点的周期是T．上述物理量如果在实验误差允许的范围内满足关系式gL=$\frac{1}{8}$2.即验证了重锤下落过程中机械能是守恒的．题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

3．

使用如图（a）所示的装置验证机械能守恒定律，打出一条纸带如图（b）所示．图（b）中O是打出的第一个点迹，A、B、C、D、E、F…是依次打出的点迹，量出OE间的距离为L，DF间的距离为S，已知打点计时器打点的周期是T．
上述物理量如果在实验误差允许的范围内满足关系式gL=$\frac{1}{8}$（$\frac{S}{T}$）²，即验证了重锤下落过程中机械能是守恒的．

分析通过某段时间内平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出E点的速度，从而得出动能的增加量，通过下落的高度求出重力势能的减小量，若动能的增加量和重力势能的减小量相等，则重锤下落过程中机械能守恒．

解答解：E点的速度为v_E=$\frac{S}{2T}$，则O到E，动能的增加量为△E_k=$\frac{1}{2}$mv_E²=$\frac{1}{8}$m（$\frac{S}{T}$）²，
重力势能的减小量△E_p=mgL，若mgL=$\frac{1}{8}$m（$\frac{S}{T}$）²，即gL=$\frac{1}{8}$（$\frac{S}{T}$）²，机械能守恒．
故答案为：gL=$\frac{1}{8}$（$\frac{S}{T}$）²．

点评本题考查验证机械能守恒定律的实验；解决本题的关键掌握实验的原理，以及知道误差形成的原因．

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15．

如图所示，某物体沿两个半径均为R的半圆弧由A经B运动到C，则它的位移和路程分别是（　　）

	A．	位移为4R、向西；路程为2πR		B．	位移为2πR；路程为4R、向东
	C．	位移为2πR，向东；路程为4R		D．	位移为4R、向东；路程为2πR、

14．如图甲所示为远距离输电示意图，升压变压器原、副线圈匝数比1：100，降压变压器原副线圈匝数比为100：1，远距离输电线的总电阻为50Ω．若升压变压器的输入电压总是如图乙所示，下列说法中正确的有（　　）

	A．	用户端交流电的频率为100Hz
	B．	用户端电压一定为240V
	C．	若用户总功率变大，则降压变压器原线圈两端电压升高
	D．	若升压变压器原线圈输入功率为720kW，则输电线路损耗功率为45kW

11．

设一横波的波源在坐标原点O，该波向x轴正方向传播，当t=0时已产生如图所示的波形，当t=0.2s时波传到Q质点．由此可知（　　）

	A．	该波的波速为20m/s		B．	该波的周期为0.4s
	C．	Q质点开始振动方向向上		D．	当t=0.5s时Q质点位于波峰

18．

如图所示，质量为m电量为q的带正电物体，在磁感强度为B、方向直纸面向里的匀强磁场中，沿动摩檫因数为μ的水平面向左以初速度v运动，则（　　）

	A．	若另加一个电场强度为$\frac{μ（mg+qvB）}{q}$、方向水平向右的匀强电场，物体做匀速运动
	B．	若另加一个电场强度为 $\frac{（mg+qvB）}{q}$、方向竖直向上的匀强电场
	C．	物体的速度由v减小到零所用的时间等于 $\frac{mv}{μ（mg+qvB）}$
	D．	物体的速度由v减小到零所用的时间小于 $\frac{mv}{μ（mg+qvB）}$

8．2011年3月，日本福岛第一核电站在9.0级地震后出现爆炸，反应堆所在建筑遭到损坏，放在容器中的核燃料棒在反应堆堆心发生可控的核反应可能是（　　）

	A．	${\;}_{11}^{24}$Na→${\;}_{12}^{24}$Mg+${\;}_{-1}^{0}$e
	B．	${\;}_{92}^{235}$U+${\;}_{0}^{1}$n→${\;}_{56}^{141}$Ba+${\;}_{36}^{92}$Kr+3${\;}_{0}^{1}$n
	C．	${\;}_{9}^{19}$F+${\;}_{2}^{4}$He→${\;}_{10}^{22}$Ne+${\;}_{1}^{1}$H
	D．	${\;}_{2}^{3}$He+${\;}_{1}^{2}$H→${\;}_{2}^{4}$He+${\;}_{1}^{1}$H

15．

如图所示，小物块A、B放置光滑水平面上，A的质量为2m，B的质量为m，A与B之间具有下列相互作用特性：当它们间的距离x_AB≤x₀时，始终存在一个恒定的引力F₀；当x_AB＞x₀时，相互作用力为零．
（1）若A、B由相距x₀处静止释放，则经过多少时间他们相遇？
（2）若对A施加一水平向右的拉力F₁，A、B以相同的加速度向右运动，试求拉力F₁的大小；
（3）若t₀=0时刻，A、B相距$\frac{{x}_{0}}{2}$，对A施加一水平向右的拉力F（F＞3F₀），使A、B由静止开始运动，求t时刻B的速度大小．

12．跳伞运动员离开飞机后，先做4s的自由落体运动，然后立即打开降落伞，匀速下降5s，最后再做匀减速直线运动，减速阶段的加速度为4m/s²，着地时速度为4m/s．（g=10m/s²）求：
（1）运动员下落的最大速度．
（2）运动员最后做匀减速直线运动的时间．
（3）运动员离开飞机时离地面的高度．

13．

如图甲所示，两相同导热气缸A、B均被固定在水平地面上，两活塞通过刚性杆连接为一个整体，活塞与两气缸间均无半摩擦．初始状态时A、B气缸中存在不同质量的同种理想气体，A气缸中气体的质量只有B气缸中气体质量的一半，系统处于平衡状态．现将两气缸以如图乙所示方式放置后，系统再次达到平衡状态．己知大气压强为P₀，活塞截面积为S，活寨、气缸、刚性杆的质量均为$\frac{{p}_{0}S}{g}$，g为重力加速度．设环境温度始终保持不变，求甲、乙状态时A、B气缸中气体的体积之比．

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