题目内容
7．如图甲所示，一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验．有一直径为d、质量为m的金属小球由A处由静止释放，下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门，测得A、B间的距离为H（H＞＞d），光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t，当地的重力加速度为g．则：
（1）如图乙所示，用游标卡尺测得小球的直径d=0.725cm．
（2）多次改变高度H，重复上述实验，作出$\frac{1}{{t}^{2}}$随H的变化图象如图丙所示，当图中已知量t0、H0和重力加速度g及小球的直径d满足以下表达式：$2g{H}_{0}{{t}_{0}}^{2}={d}^{2}$．时，可判断小球下落过程中机械能守恒．
（3）实验中发现动能增加量△EK总是稍小于重力势能减少量△EP，增加下落高度后，则△Ep-△Ek将增加（选填“增加”、“减小”或“不变”）．
分析 由题意可知，本实验采用光电门利用平均速度法求解落地时的速度；则根据机械能守恒定律可知，当减小的机械能应等于增大的动能；由原理即可明确注意事项及数据的处理等内容．
解答 解：（1）由图可知，主尺刻度为7mm；游标对齐的刻度为5；故读数为：7+5×0.05=7.25mm=0.725cm；
（2）若减小的重力势能等于增加的动能时，可以认为机械能守恒；
则有：mgH=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$，
即：2gH0=（$\frac{d}{{t}_{0}}$）2
解得：$2g{H}_{0}{{t}_{0}}^{2}={d}^{2}$．
（3）由于该过程中有阻力做功，而高度越高，阻力做功越多；故增加下落高度后，则△Ep-△Ek将增大；
故答案为：（1）0.725 （2）$2g{H}_{0}{{t}_{0}}^{2}={d}^{2}$．（3）增加
点评 本题为创新型实验，要注意通过分析题意明确实验的基本原理才能正确求解．
练习册系列答案
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17．物体在某一过程中，动量变化量为-2kg•m/s，这说明（ ）
| A． | 物体的动量一定减小了 | B． | 物体的末动量一定为负方向 | ||
| C． | 物体的动量大小也可能不变 | D． | 物体的动量大小一定变化 |
18．
如图，MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨，其间距为L，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙，右端接一个阻值为R的定值电阻．平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场．质量为m、电阻也为R的金属棒从高为h处静止释放，到达磁场右边界处恰好停止．已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为u，金属棒与导轨间接触良好．则金属棒穿过磁场区域的过程中（ ）
如图，MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨，其间距为L，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙，右端接一个阻值为R的定值电阻．平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场．质量为m、电阻也为R的金属棒从高为h处静止释放，到达磁场右边界处恰好停止．已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为u，金属棒与导轨间接触良好．则金属棒穿过磁场区域的过程中（ ）| A． | 流过金属棒的最大电流为 $\frac{{Bd\sqrt{2gh}}}{R}$ | B． | 通过金属棒的电荷量为$\frac{BdL}{R}$ | ||
| C． | 克服安培力所做的功为mgh | D． | 金属棒产生的焦耳热为$\frac{1}{2}$mg（h-μd） |
15．
如图所示，用一根光滑金属导线制成导线制成圆弧导轨MN，竖直放置在垂直纸面的水平匀强磁场中，OC是一根绕垂直于纸面的O轴转动的金属杆，并始终可以再导轨上滑动，当OC从M点无初速释放后，下列说法中不正确的是（ ）
如图所示，用一根光滑金属导线制成导线制成圆弧导轨MN，竖直放置在垂直纸面的水平匀强磁场中，OC是一根绕垂直于纸面的O轴转动的金属杆，并始终可以再导轨上滑动，当OC从M点无初速释放后，下列说法中不正确的是（ ）| A． | 由于无摩擦存在，可以在导轨上一直往复运动下去 | |
| B． | 由于无摩擦存在，摆动幅度不变，机械能守恒 | |
| C． | 摆动中OC杆总受到阻碍它运动的磁场力 | |
| D． | 摆动中OC杆不受到阻碍它运动的磁场力 |
第22届冬季奥林匹克运动会，于2014年2月7日-2月23日在俄罗斯联邦索契市举行，来自各个国家和地区的冰雪健儿将向全世界展现冰雪运动的魅力．滑雪运动中，滑雪板与雪地之间的相互作用与滑雪速度有关，当滑雪者的速度超过4m/s时，滑雪者与雪地间的动摩擦因素就会由μ1=0.25变为μ2=0.125，一滑雪者从倾角a=37°的坡顶A处由静止开始自由下滑，滑至坡底B（B处为一光滑小圆弧）后又滑上一段水平雪地，到达C处后，恰好越过高度差h=1.8m，宽S=1.2m的壕沟落在D点．如图所示．不计空气阻力，水平雪地BC长98.4m，滑雪者与滑雪板总质量M=69Kg，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：
12．
如图（甲）所示，长直导线右侧的矩形线框与长直导线位于同一平面内．当长直导线中的电流发生如图（乙）所示的变化时，线框中感应电流与所受安培力的情况是（ ）
如图（甲）所示，长直导线右侧的矩形线框与长直导线位于同一平面内．当长直导线中的电流发生如图（乙）所示的变化时，线框中感应电流与所受安培力的情况是（ ）| A． | 感应电流方向不变，线框受合力方向不变 | |
| B． | 感应电流方向改变，线框受合力方向不变 | |
| C． | 感应电流方向不变，线框受合力方向改变 | |
| D． | 感应电流方向改变，线框受合力方向改变 |
16．一条水平放置的水管，横截面积S=2.0cm2，距地面高h=1.8m．水从管口以不变的速度源源不断地沿水平方向射出，水落地的位置到管口的水平距离是0.9m．设管口横截面上各处水的速度都相同，自由落体加速度取g=10m/s2，不计空气阻力．则每秒内从管口流出水的体积是（ ）
| A． | 2.0×10-4m3 | B． | 2.4×10-4m3 | C． | 2.8×10-4m3 | D． | 3.0×10-4m3 |
如图所示，以10m/s的水平速度v0抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角为30°的斜面上，则