[题目]如图甲所示.某同学用如图所示装置验证机械能守恒定律.悬线下吊着磁铁A.A下端吸着一个小铁球.B是固定挡板.测出静止时球离开地面的高度.悬点O到球的距离L.将球拉离竖直位置到某一位置.悬线拉直.用米尺测出此时球与尺的接触点离天花板的高度.释放小球.让小球与磁铁一起做圆周运动.到最低点时磁铁与挡板碰撞后小球由于惯性继续向前做平抛运动.测出小球做平抛运� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图甲所示，某同学用如图所示装置验证机械能守恒定律，悬线下吊着磁铁A，A下端吸着一个小铁球，B是固定挡板，测出静止时球离开地面的高度，悬点O到球的距离L，将球拉离竖直位置到某一位置，悬线拉直，用米尺测出此时球与尺的接触点离天花板的高度，释放小球，让小球与磁铁一起做圆周运动，到最低点时磁铁与挡板碰撞后小球由于惯性继续向前做平抛运动，测出小球做平抛运动的水平位移x，已知当地的重力加速度为g。

(1)磁铁与挡板碰撞前的一瞬间速度的大小为__________。

(2)要验证磁铁与小球一起运动时是否机械能守恒，只要验证等式_____________成立即可

(3)若实验测得重力势能的减少量总是大于动能的增加量，导致这一结果的原因可能有（写出一个原因即可）__________。

(4)改变小球开始释放的高度，记录多组释放点距天花板的高度和小球做平抛运动水平位移x，建立恰当的坐标系，在坐标纸上描点作图，得到如乙图所示的图像，根据实验原理可知图乙代表的是________。

A.图像 B.图像 C.图像 D.图像

【答案】空气阻力影响（或磁铁引力影响使平抛速度比小球到挡板时的速度小） D

【解析】

(1)[1]由平抛运动的知识可知，平抛运动的时间为

磁铁与挡板相碰的一瞬间的速度为

(2)[2]要验证机械能守恒，即验证

整理得

(3)[3]若实验测得重力势能的减少量大于动能的增加量，导致误差的可能原因有：①受到空气阻力，②磁铁对小球的引力使平抛的初速度比小球到挡板时的速度小，③小球在平抛过程中有一部机械能转化成小球转动的动能。

(4)[4]由要验证的关系式可知，图像应是图像，故D正确。

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(1)在打计时点2时重物的速度________，在打计时点5时重物的速度________，从打计时点2到打计时点5的过程中重物的动能增加量________，重力势能减少量________。

(2)比较得________（选填“大于”“等于”或“小于”），原因是________________。由以上可得出实验结论：________________________________。

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