【题目】用如图甲所示的装置可验证机械能守恒定律。装置的主体是一个有刻度尺的立柱，其上装有可移动的铁夹A和光电门B。
主要实验步骤如下：
①用游标卡尺测量小球的直径d，如图乙所示；
②用细线将小球悬挂于铁架台上，小球处于静止状态
③移动光电门B使之正对小球，固定光电门；
④在铁夹A上固定一指针（可记录小球释放点的位置）
⑤把小球拉到偏离竖直方向一定的角度后由静止释放，读出小球释放点到最低点的高度差h和小球通过光电门的时间t；
⑥改变小球释放点的位置，重复步骤④⑤。
回答下列问题：
（1）由图乙可知，小球的直径d=____mm；
（2）测得小球摆动过程中的最大速度为_____（用所测物理量的字母表示）；
（3）以h为纵轴，以____为横轴，若得到一条过原点的直线，即可验证小球在摆动过程中机械能守恒。
（4）小球从释放点运动到最低点的过程中，不考虑细线形变的影响，小球减小的重力势能大于增加的动能的原因是_____。
【答案】 （1）10.60 （2）
（3）
（4）克服空气阻力做功
【解析】实验原理分析：小球下落过程，重力势能向动能转化，重力势能的变化可以通过测量小球的高度得出，然后利用光电门测出瞬时速度，从而得到动能的变化。由于存在空气阻力，小球增加的动能会比损失的重力势能小。
（1）游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，可知小球的直径
（2）小球经过最低点的速度最大，时间极短，平均速度近似等于瞬时速度，测得小球摆动过程中的最大速度为
（3）根据机械能守恒有
，整理可得
，以h为纵轴，以
为横轴，若得到一条过原点的直线，即可验证小球在摆动过程中机械能守恒
（4）小球运动过程中重力势能的减小量大于增加的动能原因是克服空气阻力做功，一部分重力势能转化为内能
芝麻开花课程新体验系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】一足够高的内壁光滑的导热气缸竖直地浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不计质量的活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞的面积为1.5×10-3m2，如图所示，开始时气体的体积为3.0×10-3m3，现缓慢地在活塞上倒上一定质量的细沙，最后活塞静止时气体的体积恰好变为原来的三分之一．设大气压强为1.0×105Pa．重力加速度g取10m/s2，求：
①最后气缸内气体的压强为多少？
②最终倒在活塞上细沙的总质量为多少千克？
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【题目】如图所示，在一个倾角为θ的斜面上，有一个质量为m，带负电的小球P（可视为点电荷），空间存在着方向垂直斜面向下的匀强磁场，带电物体与斜面间的摩擦力不能忽略，它在斜面上沿图中所示的哪个方向运动，有可能保持匀速直线运动状态是
A．v1方向 B．v2方向 C．v3方向 D．v4方向
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【题目】如图(a)所示，水平面内有一光滑金属导轨，ac边的电阻为R，其他电阻均不计，ab与ac夹角为135°，cd与ac垂直。将质量为m的长直导体棒搁在导轨上，并与ac平行。棒与ab、cd交点G、H间的距离为L0，空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为B。在外力作用下，棒由GH处以初速度v0向右做直线运动。其速度的倒数
随位移x变化的关系如图(b)所示。在棒运动L0到MN处的过程中
A. 导体棒做匀变速直线运动
B. 导体棒运动的时间为
C. 流过导体棒的电流大小不变
D. 外力做功为
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【题目】如图所示，一带电小球自固定斜面顶端A点以速度v0水平抛出，经时间t1落在斜面上B点。现在斜面空间加上竖直向下的匀强电场，仍将小球自A点以速度v0水平抛出，经时间t2落在斜面上B点下方的C点。不计空气阻力，以下判断正确的是
A．小球一定带正电
B．小球所受电场力可能大于重力
C．小球两次落在斜面上的速度方向相同
D．小球两次落在斜面上的速度大小相等
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【题目】如图所示的电路中，电源电动势E＝8V，内阻r＝2Ω，电阻R2＝6Ω，电容为1μF的平行板电容器水平放置且恰好处于静止状态。下列说法正确的是
A. 此时P点电势为6V
B. 电容器上极板所带电荷量为6×10－6C
C. 若仅将电容器上极板缓慢上移少许，则P点电势不变
D. 若仅将滑片P从b端向a端缓慢移动少许，则油滴将向下移动
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【题目】某同学利用如图所示的电路，测定一个自感系数很大的线圈L的直流电阻RL，实验室提供下列器材：
①待测线圈L，阻值约为2Ω，额定电流为2A
②电流表A1量程为0.6A，内阻r1为0.2Ω
③电流表A2量程为3A，内阻r2约为0.2Ω
④变阻器R1阻值为0-10Ω，变阻器R2阻值为0-1kΩ
⑤电池 E，电动势为9V，内阻很小
⑥定值电阻 R3=10Ω，R4=1000Ω
⑦开关S1，S2
要求实验时，改变变阻器的阻值，待电路稳定时，可使在尽可能大的范围内测得多组A1表、A2表的读数I1、I2，利用I2-I1的图象，求出电感线圈的电阻．
（1）实验中定值电阻应选用 ______ ，变阻器应选用 ______ ．（填代号）
（2）I2-I1对应的函数关系式为 ____________ ．（选用题干所给出的物理符号表示）
（3）实验结束时应先断开开关 ______ ，后断开开关 ______ ．
（4）已知I2-I1图象的斜率为6.0，则电感线圈的直流电阻为 ______ ．（结果保留3位有效数字）
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【题目】一质点做简谐振动，振幅为A，周期为T，O为平衡位置，B、C为两侧最大位移处，从经过位置P（P与O、B、C三点均不重合）时开始计时，则下列说法正确的是
A. 经过
时，质点的平均速度必小于
B. 经过
时，质点的路程不可能大于A，但可能小于A
C. 经过
时，质点的瞬时速度不可能与经过时相等
D. 经过
时，质点的瞬时速度与经过P点时速度方向可能相同也可能相反
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【题目】如图所示，一倾斜放置的传送带与水平面的倾角θ=37°，在电动机的带动下以v= 2m/s的速率顺时针方向匀速运行。M和N为传送带的上下边缘，M N之间距离L=15m.底端有一离传送带很近的挡板P可将传送带上的物块挡住。在传送带上的O处由静止释放金属块A和木块B，且均可视为质点，已知O点距高上边缘N距离LON=11m. sin37°=0.6，cos37°=0.8 . g=10m/s2.传送带与轮子间无相对滑动。
（1）金属块A由静止释放后沿传送带向上运动，经过8s滑出传送带，求金属块A与传送带间的动摩擦因数μ1．
（2）木块B由静止释放后沿传送带向下运动，并与挡板P发生碰撞．已知碰撞时间极短，木块B与挡板P碰撞前后速度大小不变，木块B与传送带间的动摩擦因数μ2=0.5．求：
a、与挡板P第一次碰撞后，木块B与挡板P的最大距离；
b、木块B经多次碰撞后，最终与上边缘N的最小距离。
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