【題目】某同學(xué)利用自由落體驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律后，探究是不是也可以利用豎直上拋小球的頻閃照片驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，頻閃儀每隔0.05s閃光一次，如圖所標(biāo)數(shù)據(jù)為實(shí)際距離，該同學(xué)通過計(jì)算得到不同時(shí)刻的速度如下表。(當(dāng)?shù)刂亓铀俣热?/span>9.8m/s2，小球質(zhì)量m＝0.5kg)。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）

時(shí)刻

t2

t3

t4

t5

速度

4.48

3.98

3.48

(1)由頻閃照片上的數(shù)據(jù)計(jì)算t2時(shí)刻小球的速度v2＝________m/s；

(2)從t2到t5時(shí)間內(nèi)，重力勢能增量ΔEp＝______J；

(3)在誤差允許的范圍內(nèi)，若滿足___________，即可驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。按照你的猜想，在不考慮測量誤差時(shí)，應(yīng)該得到的結(jié)果ΔEp________Ek(選填“>”“<”或“＝”)，造成這種結(jié)果的主要原因是_____________________________________________________________。

【答案】4.99 3.11 重力勢能的增加量與動(dòng)能減小量近似相等 < 存在空氣阻力

【解析】

根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出t2時(shí)刻小球的速度；根據(jù)下降的高度求出重力勢能的增量；抓住重力勢能的增加量和動(dòng)能的減小量相等得出機(jī)械能守恒．由于阻力的存在，根據(jù)能量守恒分析動(dòng)能的減小量和重力勢能的增加量的關(guān)系；

解：(1)t2時(shí)刻小球的速度

(2)從t2到t5時(shí)間內(nèi)，重力勢能增量

(3)在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，若滿足重力勢能的增加量與動(dòng)能減小量近似相等，則機(jī)械能守恒，由于空氣阻力的存在，動(dòng)能的減小量一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，則重力勢能的增加量小于動(dòng)能的減小量。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在原來勻速運(yùn)動(dòng)的升降機(jī)的水平地板上放著一物體A，被一伸長的彈簧拉住而相對升降機(jī)靜止，現(xiàn)突然發(fā)現(xiàn)物體A被彈簧拉動(dòng)，由此可判斷升降機(jī)的運(yùn)動(dòng)可能是（ ）。

A. 加速上升 B. 加速下降 C. 減速下降 D. 減速上升

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在研究物體做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，讓小球A沿曲面軌道滾下，離開軌道末端時(shí)（末端水平，小球A離開軌道時(shí)和小球B在同一高度），撞開接觸式開關(guān)S（開關(guān)對小球的作用力可忽略不計(jì)），被電磁鐵吸住的小球B同時(shí)自由下落。多次改變整個(gè)裝置的高度H重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)A、B兩球總是同時(shí)落地。該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明了A球在離開軌道后

A. 水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)

B. 水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng)

C. 豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)

D. 豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，間距為L=0.45m的帶電金屬板M、N豎直固定在絕緣平面上，板間形成勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)E=1.5×104V/m。N板接地（電勢為零），其中央有一小孔，一根水平絕緣細(xì)桿通過小孔，其左端固定在極板M上．現(xiàn)有一質(zhì)量m=0.05kg，帶電量q=+5.0×10﹣6C的帶正電小環(huán)套在細(xì)桿上，小環(huán)與細(xì)桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.1。小環(huán)以一定的初速度對準(zhǔn)小孔向左運(yùn)動(dòng)，若小環(huán)與金屬板M發(fā)生碰撞，碰撞中能量不損失（即碰后瞬間速度大小不變）。設(shè)帶電環(huán)大小不計(jì)且不影響金屬板間電場的分布（g取10m/s2）。求：

（1）帶電小環(huán)以多大的初速度v0進(jìn)入電場，才能恰好到達(dá)金屬板M？

（2）若帶電小環(huán)以初速度v1=1m/s進(jìn)入電場，當(dāng)其動(dòng)能等于電勢能時(shí)，距離N板多遠(yuǎn)？

（3）小環(huán)至少以多大的初速度v2進(jìn)入電場，它在電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)找不到動(dòng)能與電勢能相等的點(diǎn)？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有四顆地球衛(wèi)星，還未發(fā)射，在赤道表面上隨地球一起轉(zhuǎn)動(dòng)，是近地軌道衛(wèi)星，是地球同步衛(wèi)星，是高空探測衛(wèi)星，它們均做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，各衛(wèi)星排列位置如圖所示，則（ ）

A. 衛(wèi)星的向心加速度等于重力加速度

B. 衛(wèi)星的角速度最大

C. 衛(wèi)星在1小時(shí)內(nèi)轉(zhuǎn)過的圓心角是

D. 衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)周期有可能是30小時(shí)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在水平粗糙橫桿上，有一質(zhì)量為m的小圓環(huán)A，用一細(xì)線懸吊一個(gè)質(zhì)量為m的球B�，F(xiàn)用一水平力F緩慢地拉起B，在此過程中A一直保持靜止不動(dòng)，設(shè)圓環(huán)A受到的支持力為，摩擦力為f ，此過程中： （ ）

A. 增大，f增大

B. 減小，f增大

C. 不變，f減小

D. 不變，f增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在光滑水平面上，a、b兩小球沿水平面相向運(yùn)動(dòng)。當(dāng)小球間距小于或等于L時(shí)，受到大小相等，方向相反的相互排斥恒力作用，小球問距大于L時(shí)，相互間的接斥力為零，小球在相互作用區(qū)間運(yùn)動(dòng)時(shí)始終未接觸，兩小球運(yùn)動(dòng)時(shí)速度v隨時(shí)間t的變化關(guān)系圖像如圖所示，由圖可

A. a球質(zhì)量大于b球質(zhì)量

B. 在時(shí)刻兩小球間距最小

C. 在0-時(shí)間內(nèi)兩小球間距逐漸減小

D. 在0-時(shí)間內(nèi)b球所受排斥力方向始終與運(yùn)動(dòng)方向相反

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平傳送帶以v＝2 m/s的速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，傳送帶兩端的長度L＝8 m。現(xiàn)在傳送帶左端A無初速度豎直釋放某一物塊，t1＝2 s時(shí)物塊的速度與傳送帶的速度相同，試求：(g＝10 m/s2)

(1)物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；

(2)物塊由傳送帶左端A運(yùn)動(dòng)到右端B的時(shí)間t；

(3)若傳送帶勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的速度可調(diào)，則傳送帶至少以多大速度vmin運(yùn)行，物塊從A端到B端運(yùn)動(dòng)時(shí)間才最短？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，正點(diǎn)電荷固定在傾角為30°的光滑絕緣斜面底部的C點(diǎn)，斜面上有A、B兩點(diǎn)，且A、B和C在同一直線上，A和C相距為L，B為AC的中點(diǎn)，現(xiàn)將一質(zhì)量為m、帶電量為q（電性未知）的小球從A點(diǎn)由靜止釋放，當(dāng)帶電小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度恰好又為零，已知帶電小球在A點(diǎn)處的加速度大小為g，求：

（1）小球帶何種電荷；

（2）小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的加速度；

（3）A、B兩點(diǎn)間的電勢差UAB.

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