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用如圖實驗裝置驗證機械能守恒定律．通過電磁鐵控制的小鐵球從A點自由下落，下落過程中經過光電門B時，通過與之相連的毫秒計時器（圖中未畫出）記錄下擋光時間t，測出AB之間的距離h．實驗前應調整光電門位置使小球下落過程中球心通過光電門中的激光束．
（1）為了驗證機械能守恒定律，還需要測量下列哪些物理量______（填選項前的字母）
A．A點與地面間的距離H B．小鐵球的直徑d
C．小鐵球從A到B的下落時間t_ABD．小鐵球的質量m
（2）小鐵球通過光電門時的瞬時速度v=______．若下落過程中機械能守恒，則h與

的關系式為h=______．

（1）A、根據實驗原理可知，需要測量的是A點到光電門的距離，故A錯誤；
B、利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時速度時，需要知道擋光物體的尺寸，因此需要測量小球的直徑，故B正確；
C、利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時速度，不需要測量下落時間，故C錯誤；
D根據機械能守恒的表達式可知，方程兩邊可以約掉質量，因此不需要測量質量，故D錯誤．
故選：B．
（2）利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時速度，故：v=

，
根據機械能守恒的表達式有：mgh=

mv²，即：

h．因此h=

2gt2

；
故答案為：（1）B；
（2）

；

2gt2

；

練習冊系列答案

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

如圖所示，一物體m在沿斜面向上的恒力F作用下，由靜止從底端沿光滑的斜面向上做勻加速直線運動，經時間t力F做功為60J，此后撤出力F，物體又經過時間t回到出發點，若以地面為零勢能面，則下列說法正確的是（　　）

A．物體回到出發點的動能為60J

B．恒力F=2mgsinθ

C．撤出力F時，物體的重力勢能是45J

D．動能與勢能相等的時刻一定出現在撤去力F之后

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖甲所示是用落體法驗證機械能守恒定律的實驗裝置示意圖．現有的器材為：帶鐵夾的鐵架臺、電磁打點計時器、紙帶、帶鐵夾的重物、天平．回答下列問題：
（1）為完成此實驗，除以上的器材，還需要的器材有______
A．毫米刻度尺
B．秒表
C．0～12V的直流電源
D．0～12V的交流電源
（2）在實驗中打點計時器所接交流電頻率為50Hz，當地重力加速度g=9.8m/s²，實驗選用的重物質量m=1kg，紙帶上打點計時器打下的連續計時點A、B、C到打下第一點O的距離如圖乙所示，則從打下O點至B點的過程中，重物重力勢能的減少量△E_p=______J，動能的增加量△E_k=______J．（計算結果均保留3位有效數字）
（3）通過計算發現，△E_p______△E_k（選填“小于”、“大于”或“等于”），這是因為______．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

在“驗證機械能守恒定律”的實驗中（g取9.8m/s²）：
（1）所需器材有打點計時器（帶導線）、紙帶、復寫紙、帶鐵夾的鐵架臺和帶夾子的重物，此外還需______（填字母代號）．
A．直流電源B．交流電源C．游標卡尺
D．毫米刻度尺E．天平及砝碼F．秒表
（2）正確使用打點計時器，打出的某一條紙帶如圖所示，O是紙帶靜止時打的點，1、2、3、4、5、6是依次打的6個點，已知電源頻率是50Hz，利用圖中給出的數據可求出打第
4點時的速度υ₄=______m/s．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

在《驗證機械能守恒定律》實驗中，兩實驗小組同學分別采用了如圖甲和乙所示的裝置，采用兩種不同的實驗方案進行實驗．

①在甲圖中，下落物體應選擇密度______（選填“大”或“小”）的重物；在乙圖中，兩個重物的質量關系是m₁______m₂（選填“＞”、“=”或“＜”）；
②采用圖乙的方案進行實驗，除圖中的器材外，還需要的實驗器材有交流電源、刻度尺和______；
③某次實驗所打紙帶如圖丙所示，O為第一個點，A、B、C、D點到O點的距離已標出，打點時間間隔為0.02s，則記錄C點時，重物速度v_C=______m/s（保留三位的效數字）．
④比較兩種實驗方案，你認為______更合理，理由是______．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

某同學用圖甲所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律．已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz，重物質量m=1kg，當地重力加速度大小為g=9.80m/s²．實驗中該同學得到的一條點跡清晰的完整紙帶如圖乙所示，紙帶上的第一個點記為O，另選連續的三個點A、B、C進行測量，圖中給出了這三個點到O點的距離h_A、h_B和h_C的值．回答下列問題（以下計算結果均保留3位有效數字）：

（1）打點計時器打B點時，重物速度的大小v_B=______m/s；
（2）根據以上數據，可知重物由O點運動到B點的過程中，重力勢能的減少量等于______J，動能的增加量等于______J．重力勢能的減少量大于動能的增加量的原因是______．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

在“驗證機械能守恒定律”實驗中，紙帶將被釋放瞬間的四種情景如照片所示，其中最合適的是（　　）

A．

B．

C．

D．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，相距為d的邊界水平的勻強磁場，磁感應強度水平向里、大小為B.質量為m、電阻為R、邊長為L的正方形線圈abcd，將線圈在磁場上方高h處由靜止釋放，已知cd邊剛進入磁場時和cd邊剛離開磁場時速度相等，不計空氣阻力，則(　　)

A．在線圈穿過磁場的整個過程中，克服安培力做功為mgd
B．若L＝d，則線圈穿過磁場的整個過程所用時間為

d
C．若L<d，則線圈的最小速度可能為

D．若L<d，則線圈的最小速度可能為

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，傾角

=30°。的光滑斜面MN底端固定一輕彈簧，輕彈簧的上端與滑塊A固定連接，彈簧勁度系數k-100N/m，A靜止且與距斜面頂端N點相距x=0．10m。另一小滑塊B在N點以初速度

沿斜面向下運動，A、B碰撞后具有相同速度但不粘連。B與A分離后，B恰水平進入停放在光滑水平地面上的小車最左端，小車右端與墻壁足夠遠，小車上表面與半圓軌道最低點P的切線相平，小車與墻壁碰撞時即被粘在墻壁上。已知水平地面和半圓軌道面均光滑，滑塊A、B可視為質點且質量均為m=2kg，被A壓縮時彈簧存儲的彈性勢能E_p=0．5J，小車質量M=lkg、長L=l．0m，滑塊B與小車上表面間的動摩擦因數

=0．2，g取l0m/s²。求：

（I）滑塊B與A碰撞結束瞬間的速度；
（2）小車與墻壁碰撞前瞬間的速度；
（3）為使滑塊B能沿圓軌道運動而不脫離圓軌道，對軌道半徑R有何要求？

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