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    用如图5－8甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。


    小题1:实验小组A不慎将一条选择好的纸带的前面一部分损坏了，剩下的一部分纸带上各点间的距离如图5－9所示的数值，已知打点计时器的周期为T=0.02S,重力加速度g=10m/s2;重锤的质量为m=1kg,已知S1=0.98cm,S2=1.42cm,S3="1.78cm," S4=2.18cm,重锤从B点到C点重力势能变化量是                   J，动能变化量是         J.  (结果保留三位有效数字) 

     

     

    小题2:若实验小组B在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加，其原因主要是因为在重锤下落的过程中存在阻力作用，因此想到可以通过该实验装置测阻力的大小. 根据已知当地重力加速度公认的较准确的值为g，电源的频率为f,用这些物理量求出了重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小F＝___________（用字母g、m、f、 S1、 S2、S3、S4表示）.

    小题1:0.142J，0.140J 
    小题2:F＝m[g－]

    小题1:＝0.600 m/s
    m/s＝0.800 m/s
    重锤从B点到C点重力势能变化量是Δ EP＝1×10×1.42×10－2＝0.142J，动能变化量是         Δ EK＝×1×（0.8002－0.6002）J＝0.140J
    小题2:利用分组逐差法求得加速度为a＝，
    由牛顿第二定律得
    mg－F＝ma，求得F＝m[g－]
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示，位于竖直平面内的光滑轨道，由一段斜的直轨道和与之相切的圆形轨道连接而成，一小球从斜面轨道上静止开始下滑，然后沿圆形轨道运动。在圆形轨道的最高点放一个压力传感器，测得小球对轨道的压力，并通过计算机显示出来，当小球在斜面的下滑起始高度改变时，得到压力与下滑起始高度的图像如图，g取10 m/s2，不计空气阻力，求：
    （1）小球的质量和圆形轨道的半径。
    （2）试证明：小球运动到圆轨道的最低点与最高点时对轨道的压力差与小球的下滑高度无关。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，是放置在竖直平面内的游戏滑轨的模拟装置,滑轨由四部分粗细均匀的金属杆组成。AB为水平直轨，CPA与BFD圆形轨道的半径分别为R1="1.0" m和R2="3.0" m,而倾斜直轨CD的长为L="6" m,  AB、CD与两圆形轨道相切,其中倾斜直轨CD部分的表面粗糙,且其动摩擦因数为, 轨道其余各部分的表面光滑.一个质量为m="2" kg的滑环(套在滑轨上),从AB的中点E处以v0="10" m/s的初速度水平向右运动.已知=37°(g取10 m/s2) 试求:
    (1)滑环第一次通过O2的最低点F处时对轨道的压力.
    (2)滑环通过O1最高点A的次数.
    (3)滑环克服摩擦力做功所通过的总路程.

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，半径为R、圆心为O的大圆环固定在竖直平面内，两个轻质小圆环套在大圆环上．一根轻质长绳穿过两个小圆环，它的两端都系上质量为m的重物，忽略小圆环的大小。
    （1）将两个小圆环固定在大圆环竖直对称轴的两侧θ=30°的位置上(如图)．在-两个小圆环间绳子的中点C处，挂上一个质量M=m的重物，使两个小圆环间的绳子水平，然后无初速释放重物M．设绳子与大、小圆环间的摩擦均可忽略，求重物M下降的最大距离．
    （2）若不挂重物M．小圆环可以在大圆环上自由移动，且绳子与大、小圆环间及大、小圆环之间的摩擦均可以忽略，问两个小圆环分别在哪些位置时，系统可处于平衡状态? 

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种。重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。

    （1）下面列举了该实验的几个操作步骤：
    A．按照图示的装置安装器件；
    B．将打点计时器接到电源的直流输出端上；
    C．用天平测量出重锤的质量；
    D．释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带；
    E、测量打出的纸带上某些点之间的距离；
    F、根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是 否等于增加的动能。
    请指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤，将其选项对应的字母填写在下面的空行内，并说明其原因。
    __________________；__________________；__________________。
    （2）在上述实验中，设质量m＝1kg的重锤自由下落，在纸带上打出一系列的点，如下图所示，相邻计数点的时间间隔为0.02s，长度单位：cm，当地的重力加速度g＝9.80m/s2．那么：从起点O到打下计数点B的过程中，重力势能的减小量为ΔEP＝    J，物体动能的增加量ΔEK＝     J。（均取两位有效数字）

    （3）在验证机械能守恒定律的实验中发现，即使操作规范、数据测量及数据处理都很准确的前提下，该实验求得的ΔEP也总是略大于ΔEK，这是实验存在系统误差的必然结果，试分析该系统误差产生的主要原因是                            。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图5－3－4所示，长为L的细绳，一端系着一只小球，另一端悬于O点，将小球由图示位置由静止释放，当摆到O点正下方时，绳被小钉挡住.当钉子分别处于图中A、B、C三个不同位置时，小球继续摆的最大高度分别为h1、h2、h3，则              （   ）
    A．h1＞h2＞h3B．h1=h2=h3
    C．h1＞h2=h3 D．h1=h2＞h3

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题



    如图所示半径为R、r(R>r)甲、乙两圆形轨道安置在同一竖直平面内，两轨道之间由一条水平轨道(CD)相连，如小球从离地3R的高处A点由静止释放，可以滑过甲轨道，经过CD段又滑上乙轨道后离开两圆形轨道，小球与CD段间的动摩擦因数为μ，其余各段均光滑.为避免出现小球脱离圆形轨道而发生撞轨现象.试设计CD段的长度.

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    物体做自由落体运动，Ek代表动能，Ep代表势能，h代表下落的距离，以水平地面为零势能面。下列所示图像中，能正确反映各物理量之间关系的是
     

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图，在竖直平面内有一固定光滑轨道，其中AB部分是倾角为37°的直轨道，BCD部分是以O为圆心、半径为R的圆弧轨道，两轨道相切于B点，D点与O点等高，A点在D点的正下方．质量为m的小球在沿斜面向上的拉力F作用下，从A点由静止开始做变加速直线运动，到达B点时撤去外力．已知小球刚好能沿圆轨道经过最高点C，然后经过D点落回到A点．已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度大小为g．求
    （1）小球在C点的速度的大小；
    （2）小球在AB段运动过程，拉力F所做的功；
    （3）小球从D点运动到A点所用的时间．

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