【题目】某同学利用自由落体运动验证机械能守恒定律，它在同一竖直线上不同高度处安装两个光电门，然后在高处的光电门正上方一定距离处由静止释放小球，下落中小球球心经过两光电门的光束，光电门显示的遮光时间分别为t1、t2。
（1）为验证机械能守恒定律，它还必须测出的物理量有_____________
A．小球的质量m
B．小球的直径D
C．两光电门中心的距离L
D．小球在两光电门中心间运动的时间
（2）为验证机械能守恒定律，需要比较小球在两光电门间运动时重力势能的减少量△Ep与小球增加的动能△Ek是否相等，若运用所测物理量及相关常量表示，则△Ep =_________；△Ek =__________。
（3）为减小实验误差，对选择小球的要求是_____________________。
【答案】 BC mgL 
质量较大，直径较小，外表光滑
【解析】试题分析：（1）利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，由此可以求出小铁球通过光电门时的瞬时速度，因此需要知道两光电门长度，及小球的直径，再根据机械能守恒的表达式可以求出所要求的关系式；（2）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该段时间内的平均速度可以求出物体在B点时的速度，然后根据动能、势能的定义进一步求得动能、势能的变化量；（3）选取质量较大，体积较小，则受到阻力较小．
（1）若想验证小球的机械能守恒，需测量的物理量有：两光电门间的高度，及两光电门点的瞬时速度，根据平均速度等于瞬时速度，则需要测量球的直径，从而求得球通过两光电门的瞬时速度，而对于质量，等式两边可能约去，而在两光电门中心间运动的时间是通过仪器读出，不需要测量，故BC正确，AD错误；
（2）重力势能的减少量： 
，利用匀变速直线运动的推论得动能的增量为
；
（3）当阻力越小时，则实验误差越小，因此要选择质量较大，直径较小，外表光滑的小球；
浙江名校名师金卷系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示，一质量为m、电荷量为q的带电液滴以速度v沿与水平面成θ角的方向斜向上进入匀强电场，在电场中做直线运动，则液滴向上运动过程中（ ）
A. 电场力不可能小于mgcosθ
B. 液滴的动能一定不变
C. 液滴的机械能一定变化
D. 液滴的电势能一定不变
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【题目】如图所示，倾角
的斜面位于水平地面上，小球从斜面顶端A点以初速度
水平向右抛出，经t1=0.6s小球恰好落到斜面底端B点处。空气阻力忽略不计，取重力加速度g = 10m/s2，
。
(1)求小球平抛的初速度的大小；
(2)在小球水平抛出的同时，使斜面在水平面上也向右做匀速直线运动，经t2=0.3s小球落至斜面上，求斜面运动的速度大小。
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【题目】如图所示，在某一区域有水平向右的匀强电场，在竖直平面内有初速度为vo的带电微粒，恰能沿图示虚线由A向B做直线运动。不计空气阻力，则（ ）
A. 微粒做匀加速直线运动 B. 微粒做匀减速直线运动
C. 微粒电势能减少 D. 微粒带正电
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【题目】在用DIS研究小车加速度与外力的关系时，某实验小组先用如图（a）所示的实验装置。重物通过滑轮用细线拉小车，位移传感器（发射器）随小车一起沿倾斜轨道运动，位移传感器（接收器）固定在轨道一端。实验时将重物的重力作为拉力F，改变重物重力重复实验四次，列表记录四组数据：
a/m·s－2 | 2.01 | 2.98 | 4.02 | 5.01 |
F/N | 1.00 | 2.00 | 3.00 | 4.00 |
（1）在图（c）所示的坐标纸上作出小车加速度a随拉力F变化的图线；
（2）从所得图线分析该实验小组在操作过程中的不当之处；
（3）如果实验时，在小车和重物之间接一不计质量的微型力传感器来测量拉力F，实验装置如图（b）所示，从理论上分析，该实验图线的斜率将 。（填“变大”、“变小”或“不变”）
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【题目】恩格斯称赞一位近代科学家的研究成就是“自然科学的独立宣言”，他指的应是
A. 哥白尼的“日心说”否定了宗教神学崇信的“地心说”
B. 伽利略创立的试验科学推动了近代科学的发展
C. 牛顿创立经典力学完成了科学史上的划时代飞跃
D. 达尔文的生物进化论颠覆了关于人类起源的传统观念
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【题目】如图甲所示，两根平行金属导轨MN、PQ固定在倾角为θ的绝缘斜面上，顶部接有一阻值为R的定值电阻，下端开口，轨道间距为L，图甲中虚线所示边长为L的正方形区域内存在垂直斜面向上的匀强磁场，磁场与导轨重合的两边界的中点分别为a、b，在t=0时刻将质量为m的金属棒无初速放置于导轨上与ab连线重合的位置（电路中除电阻R外其余部分电阻不计，金属棒沿导轨运动时始终垂直于导轨，且与导轨接触良好，不计空气阻力，设在以下讨论的过程中金属棒始终在磁场区域内），请分别针对下列两种情况求解：
（1）若导轨光滑，磁感应强度B随时间t变化的图像如图乙所示，求金属棒中电流的方向和金属棒在磁场中运动的最大速度vm；
（2）若金属棒与导轨间动摩擦因数为μ（＞tanθ），磁感应强度B随时间t变化的图像如图丙所示，求t=0时刻穿过回路MPba的磁通量Ф和金属棒开始运动时刻的磁感应强度B。
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【题目】“双星”是天文学上常见的天体类型，它们是由于彼此的引力作用而沿各自的轨道互相环绕旋转的恒星系统，也叫做双子星，设一双星系统中的两个子星保持距离不变，共同绕着连线上的某一点以不同的半径做匀速圆周运动，则( )
A. 两子星的线速度的大小一定相等
B. 两子星的角速度的大小一定相等
C. 两子星受到的向心力的大小一定相等
D. 两子星向心加速度的大小一定相等
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【题目】如图所示，一固定斜面MN与水平面的夹角
，斜面上 有一质量为m的小球p，Q是一带竖直推板的直杆，其质量为3m，现使竖直杆Q以水平加速度a=0.5g (g为重力加速度）水平向右做匀加速直线运动，从而推动小球P沿斜面向上运动。小球P与直杆Q及斜面之间的摩擦均不计，直杆始终保持竖直状态，下列说法正确的是( )
A. 小球P处于超重状态 B. 小球P所受的合力水平向右
C. 小球P的加速度大小为
D. 可以求出直杆Q对小球P的推力大小
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