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某探究小组利用如图所示装置探究平抛运动中机械能是否守恒.在斜槽轨道的末端安装一个光电门B,调节激光束与球心等高,斜槽末端水平.地面上依次铺有白纸、复写纸,让小球从斜槽上固定位置A点无初速释放,通过光电门后落在地面的复写纸上,在白纸上留下打击印.重复实验多次,测得小球通过光电门的平均时间为2.50ms(毫秒).当地重力加速度为9.8m/s2
(1)小球直径为0.50cm,由此可知小球通过光电门的速度vB=______m/s;
(2)实验测得轨道离地面的高度h=0.441m,小球的平均落点P到轨道末端正下方O点的距离x=0.591m,则由平抛运动规律解得小球平抛的初速度v0=______m/s;
(3)在误差允许范围内,实验结果满足小球通过光电门的速度vB与由平抛运动规律求解的平抛初速度v0满足______关系,就可以认为平抛运动过程中机械能是守恒的.
(1)利用小球通过光电门的平均速度代替瞬时速度,因此有:
vB=
d
t
=2m/s
故答案为:2.
(2)根据平抛运动规律有:
h=
1
2
gt2

x=v0t
联立解得:v0=1.99m/s.
故答案为:1.99.
(3)若球通过光电门的速度vB与由平抛运动规律求解的平抛初速度v0相等,则说明没有能量损失,机械能守恒.
故答案为:相等.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,一根跨越一固定的水平光滑细杆的轻绳,两端各系一个小球.球a置于地面,球b被拉到与细杆同一水平的位置.在绳刚拉直时放手,使球b从静止状态向下摆动.当摆到Ob段轻绳与竖直方向的夹角为60°时,球a刚要离地,求球a质量与球b质量之比.(已知图中Ob段的长度小于Oa段的长度)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

光滑桌面上有一质量为M的
1
4
光滑的圆弧,圆弧半径为R=1m,一质量为m的小球沿圆弧顶端由静止滚下.已知圆弧底端离地面的高度为h,g取10m/s2.求:
(1)小球到达圆弧底端时,M物块的速度及圆弧底端所受小球的压力?
(2)小球离开圆弧底端飞离桌面后与桌面边缘的对地水平位移?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,光滑的直角细杆AOB固定在竖直平面内,OA杆水平,OB杆竖直.有两个质量相等均为0.3kg的小球a与b分别穿在OA、OB杆上,两球用一轻绳连接,轻绳长L=25cm.两球在水平拉力F作用下目前处于静止状态,绳与OB杆的夹角θ=53°(sin37°=0.6,cos37°=0.8,sin53°=0.8,cos53°=0.6),求:
(1)此时细绳对小球b的拉力大小,水平拉力F的大小;
(2)现突然撤去拉力F,两球从静止开始运动,设OB杆足够长,运动过程中细绳始终绷紧,则当θ=37°时,小球b的速度大小.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

利用打点计时器和如图的其他器材可以开展多项实验探究,其主要步骤如下:
a、按装置安装好器材并连好电路.
b、接通电源,释放纸带,让重锤由静止开始自由下落.
c、关闭电源,取出纸带,更换纸带重复步骤b,打出几条纸带.
d、选择一条符合实验要求的纸带,数据如图(相邻计数点的时间为T),进行数据处理:
①若是探究重力做功和物体动能变化的关系.需求出重锤运动到各计数点的瞬时速度,试表示在B点时重锤运动的瞬时速度VB=______.
②若是测量重力加速度g.为减少实验的偶然误差,采用逐差法处理数据,则加速度大小可以表示为g=______.
③如果求出的加速度值与当地重力加速度公认的值g′有较大差距,说明实验过程存在较大的阻力,若要测出阻力的大小,则还需测量的物理量是______.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

气垫导轨可以在导轨和滑块之间形成一薄层空气膜,使滑块和导轨间的摩擦几乎为零,因此可以利用气垫导轨装置来验证机械能守恒定律.
(1)如图所示,做实验时,将滑块从图示位置由静止释放,由数字计时器(图中未画出),可读出遮光条通过光电门的时间为△t,用游标卡尺测得遮光条宽度为d,用刻度尺测得释放位置到光电门中心的距离为x,气垫导轨总长为L,其最右端离桌面的高度为h,滑块和遮光条总质量为M,已知重力加速度为g,这一过程中滑块减少的重力势能表达式为______,滑块获得的动能表达式为______;(以上表达式均用已知字母表示)
(2)某实验小组在一次实验后,通过数据发现,滑块获得的动能略大于其减少的重力势能,可能的原因是______.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图甲所示,两物块A、B分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端,利用光电门验证A、B所构成的系统机械能守恒.

(1)用游标卡尺测出遮光板的宽度如图乙所示,遮光板的宽度d=______mm.
(2)测出A、B两物块的质量分别为mA和mB,mA<mB,用刻度尺测出两光电门间的距离H,光电门1记录了遮光条遮光的时间为△t1,光电门2记录了遮光条遮光的时间为△t2,重力加速度为g.则系统的动能增加量△Ek=______,重力势能的减小量△Ep=______,如果在误差允许的范围内△Ek=△Ep,则系统的机械能守恒.
(3)实验中发现总有△Ek<△Ep,可能的原因是______.(至少写出两条)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

(1)某同学用如图1所示的装置测定重力加速度,
①电火花计时器的工作电压为______,频率______.
②打出的纸带如图2所示,实验时纸带的______端应和重物相连接.(选填“甲”或“乙”)
③纸带上1至9各点为计时点,由纸带所示数据可算出实验时的加速度为______m/s2
④当地的重力加速度数值为9.8m/s2,请列出测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因______.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

某同学利用如图1所示的实验装置来验证机械能守恒定律:

(1)该同学开始实验时情形如图所示,接通电源释放纸带.请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当的地方:①______;②______.
(2)该同学经修改错误并正确操作,让质量为1kg的重锤下落,通过打点计时器在纸带上记录运动过程,打点计时器所接电源为频率是50Hz的交变电源,纸带打点如图2所示.纸带上O点为重锤自由下落时的打点起点(O、A间有点未画出),选取的计数点A、B、C、D依次间隔一个点(图中未画出),各计数点与O点距离如图所示,单位为mm,重力加速度为9.8m/s2,则:(结果保留三位有效数字)根据纸带,打点计时器打下B点时,重锤速度vB=______,重锤动能EkB=______从开始下落算起,打点计时器记录B点时,重锤势能减少量为______.由此可以得到的实验结论是:______.

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