题目内容
3．
某同学利用竖直上抛小球的频闪照片“验证机械能守恒定律”．频闪仪每隔0.05s闪光一次，照片的一部分如图所示．图中所标数据为实际距离．小球的质量m=0.20kg，当地重力加速度取9.8m/s2，计算结果保留三位有效数字（1）照片中标记为“5”的点，对应的小球速度v5=3.48m/s．
（2）从照片中标记为“2”的点到标记为“5”的点的过程中，小球重力势能的增加量△EP=1.24J，钢球动能的减少量△Ek=1.27J．
（2）在误差允许的范围内，若△EP与△Ek近似相等，从而验证了机械能守恒定律，造成△EP与△Ek不严格相等这种结果的主要原因是存在 空气阻力．
分析 根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出t5时刻小球的速度；
根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出t2、t5的瞬时速度，从而得出动能的减小量，结合上升的高度求出重力势能的增加量；
造成△EP与△Ek不严格相等这种结果的主要原因是存在空气阻力．
解答 解：（1）t5时刻小球的速度v5=$\frac{{x}_{46}}{2T}$=$\frac{0.1614+0.1866}{2×0.05}$ m/s=3.48m/s．
（2）从t2到t5时间内，重力势能的增加量△Ep=mgh25=0.2×10×（0.2368+0.2116+0.1866）J=1.24J．
t2时刻小球的速度v2=$\frac{0.2618+0.2368}{0.1}$m/s=4.99m/s，t5时刻的速度v5=3.48m/s，
则小球动能的减小量△Ek=$\frac{1}{2}$m（v22-v52）=$\frac{1}{2}$×0.2×（4.992-3.482）J=1.27J．
（3）由于存在空气阻力，导致△EP与△Ek不严格相等；
故答案为：（1）3.48；（2）1.24，1.27；（3）存在空气阻力．
点评 频闪照片的处理方法与纸带的处理方法类似，抓住某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出瞬时速度的大小是解题的关键．
练习册系列答案
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14．
如图甲所示，线圈ABCD固定于匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，当磁感应强度如图乙所示变化时，下列说法正确的是（ ）
如图甲所示，线圈ABCD固定于匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，当磁感应强度如图乙所示变化时，下列说法正确的是（ ）| A． | AB边所受安培力方向向左 | B． | AB边所受安培力方向向右 | ||
| C． | 边所受安培力大小可能不变 | D． | 边所受安培力大小一定变大 |
11．两个物体A、B，以相同的速率V0在同一位置时向相反的方向水平抛出，经时间t，A的速度方向与B的位移方向相互垂直，则t为：（ ）
| A． | $\frac{{V}_{0}}{g}$ | B． | $\frac{2{V}_{0}}{g}$ | C． | $\frac{{V}_{0}}{2g}$ | D． | $\frac{\sqrt{2}{V}_{0}}{g}$ |
18．
某同学在做“研究平抛物体的运动”的实验时得到如图所示的轨迹，其中某次落点A点的位置不在平滑的曲线上，产生着一现象的可能原因是 （ ）
某同学在做“研究平抛物体的运动”的实验时得到如图所示的轨迹，其中某次落点A点的位置不在平滑的曲线上，产生着一现象的可能原因是 （ ）| A． | 小球下滑时与斜槽间有摩擦 | |
| B． | 斜槽末端的切线方向不水平 | |
| C． | 某次实验时 小球开始下滑时位置偏低 | |
| D． | 某次实验时小球开始下滑时初速度不为零 |
8．物体沿直线运动的位置坐标随时间变化的关系为x=（2+t）2，下列说法正确的是（ ）
| A． | 物体运动的加速度为2m/s2 | |
| B． | t=0时刻物体的速度为2m/s | |
| C． | 从t=0到t=2s时间内物体运动的位移为16m | |
| D． | 从t=0到t=2s时间内物体的平均速度为12m/s |
12．以初速度v0水平抛出一物体，当其竖直位移与水平位移相等时（ ）
| A． | 水平分速度大小等于竖直分速度大小 | |
| B． | 运动时间为$\frac{2{v}_{0}}{g}$ | |
| C． | 物体的竖直分位移为$\frac{{{v}_{0}}^{2}}{g}$ | |
| D． | 物体的水平分位移为$\frac{{{v}_{0}}^{2}}{2g}$ |
如图所示，两足够长的平等光滑金属导轨安装在一倾角为θ的光滑绝缘斜面上，导轨间距为L，电阻忽略不计，一宽度为d的有界匀强磁场垂直于斜面向上，磁感应强度为B，另有一长为2d的绝缘杆将一导体棒和一边长为d（d＜L）的正方形导线框连在一起组成固定装置．总质量为m，导体棒中通有大小恒温I的电流，将该装置置于导轨上，开始时导体棒恰好位于磁场的下边界处，由静止释放后装置沿斜面向上运动，当线框的下边运动到磁场的上边界MN处时装置的速度恰好为零．重力加速度大小为g．