5．如圖所示，利用該實驗裝置驗證系統(tǒng)機械能守恒定律．在水平桌面A點處有一帶長方形遮光片的物塊，其總質(zhì)量為m，左端由跨過輕質(zhì)光滑定滑輪的細繩與一質(zhì)量為M的小球相連，豎直鐵架臺上B點水平固定一光電門，可以測量遮光片經(jīng)過光電門時的擋光時間t，用d表示A點到B點處的距離，b表示遮光片的寬度，將遮光片通過光電門的平均速度看作物塊通過B點的瞬時速度，實驗時物塊在A點由靜止開始運動，重力加速度為g．
（1）物塊通過B點的瞬時速度可表示為$\frac{t}$．
（2）某次實驗時，物塊從A點到達B點時m和M組成的系統(tǒng)動能增加量△Ek=$\frac{1}{2}（M+m）\frac{^{2}}{{t}^{2}}$，系統(tǒng)的重力勢能減少量△Ep=（M-m）gd，在誤差允許的范圍內(nèi)，若△Ek=△Ep，則可以認為系統(tǒng)的機械能守恒．

分析 根據(jù)極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度求出B點的瞬時速度大小．從而求出系統(tǒng)動能的增加量，根據(jù)下降的高度求出系統(tǒng)重力勢能的減小量．

解答 解：（1）極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度，可知B點的瞬時速度為：${v}_{B}=\frac{t}$．
（2）物塊從A點到達B點時m和M組成的系統(tǒng)動能增加量為：△Ek=$\frac{1}{2}（M+m）{{v}_{B}}^{2}$=$\frac{1}{2}（M+m）\frac{^{2}}{{t}^{2}}$，系統(tǒng)重力勢能的減小量為：△Ep=（M-m）gd．
故答案為：（1）$\frac{t}$；（2）$\frac{1}{2}（M+m）\frac{^{2}}{{t}^{2}}$；（M-m）gd．

點評 本題驗證系統(tǒng)機械能守恒，關(guān)鍵通過高度求出系統(tǒng)重力勢能的減小量，注意兩物體的重力勢能一增一減，以及知道極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

1．“蕩秋千”是很多小朋友喜歡玩的游樂項目，質(zhì)量為m=20kg的小孩坐在秋千板上，小孩重心離系繩子的橫梁的距離為L=2.5m．讓小孩從擺繩與豎直方向成60°處自由釋放，不計一切阻力，g取10m/s2，求：
（1）秋千板擺到最低點時，小孩運動速度的大�。�
（2）擺到最低點時，放開雙手，則小孩對秋千板的壓力是多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

16．近年來，無線光通信技術(shù)（不需光纖，利用紅外線在空間的定向傳播來傳遞信息的通信手段）在局域網(wǎng)、移動通信等多方面顯示出巨大的應(yīng)用前景．關(guān)于紅外線和光通信，以下說法中正確的是（　�。�
①光通信就是將文字、數(shù)據(jù)、圖象等信息轉(zhuǎn)換成光信號從一地傳向另一地的過程
②光纖通信中的光信號在光纖中傳輸，無線光通信的光信號在空氣中傳輸
③紅外線的頻率比可見光的頻率高
④紅外線比可見光傳播速度大．
A．①②B．③④C．①③D．②④

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

13．酒后駕駛存在許多安全隱患的原因，是酒后駕駛員的反應(yīng)時間變長，反應(yīng)時間是指駕駛員從發(fā)現(xiàn)情況到采取制動的時間．下表中思考距離是指駕駛員從發(fā)現(xiàn)情況到采取制動的時間內(nèi)汽車停止行駛的距離；制動距離是指駕駛員從發(fā)現(xiàn)情況到汽車停止行駛的距離（假設(shè)汽車制動時的加速度大小都相同）．
速度/（m•s-1）思考距離/m制動距離/m
正常酒后正常酒后
157.515.022.530.0
2010.020.036.7X
2512.525.054.266.7
分析上表可知，下列說法正確的是（　�。�
A．駕駛員酒后反應(yīng)時間比正常情況下多0.5s
B．若汽車以15m/s的速度行駛時，發(fā)現(xiàn)前方40m處有險情，酒后駕駛不能安全停車
C．汽車制動時，加速度大小為7.5m/s2
D．表中X為45.1

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

20．如圖所示，一質(zhì)量為m的物體靜置在傾角為θ=300的光滑斜面底端．現(xiàn)用沿斜面向上的恒力F拉物體，使其做勻加速直線運動，經(jīng)時間t，力F做功為W，此后撤去恒力F，物體又經(jīng)時間t回到出發(fā)點，若以斜面底端為重力勢能零勢能面，則下列說法正確的是（　�。�
A．恒力F大小為$\frac{2}{3}$mg
B．從開始到回到出發(fā)點的整個過程中機械能增加了W
C．回到出發(fā)點時重力的瞬時功率為g$\sqrt{2Wm}$
D．物體動能與勢能相等的位置在撤去恒力位置的上方

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

10．在“研究勻變速直線運動”的實驗中，某物理小組的學(xué)生選用電磁打點計時器，其交流電源的頻率為50Hz．他們從所打印的紙帶中挑選出一條點跡清晰的紙帶，如圖所示．0、1、2、3、4為計數(shù)點，s1、s2、s3、s4為記數(shù)點間的距離．

（1）若紙帶上相鄰兩個計數(shù)點間還有四個打印點未標出，則兩個相鄰計數(shù)點的時間間隔T=0.1s．
（2）利用紙帶求運動物體加速度時，該小組同學(xué)提出兩種方法：
方法甲：求出紙帶上相鄰兩點的瞬時速度，利用定義式a=$\frac{{v}_{t}-{v}_{0}}{△t}$求出加速度．
方法乙：利用推導(dǎo)式a=$\frac{△s}{{T}^{2}}$求出加速度．
對于方法甲，你認為怎樣做可以進一步減小誤差：多次計算求平均值
對于方法乙，式中△s表示的是連續(xù)相鄰相等時間內(nèi)的位移差
（3）試推證：當物體做勻變速直線運動時，計算式a=$\frac{△s}{{T}^{2}}$成立．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

17．如圖所示，在摩擦力不計的水平面上，放一輛質(zhì)量為M的小車，小車左端放一只箱子，其質(zhì)量為m，水平恒力F把箱子拉到小車的右端，如果第一次小車被固定在地面上，第二次小車沒固定，可沿水平面運動，在上述兩種情況下（　�。�
A．箱子與小車之間的摩擦力大小不相等
B．F做的功一樣多
C．箱子獲得的動能一樣多
D．由于摩擦產(chǎn)生的熱量一樣多

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

14．一個做勻減速直線運動的物體，若先后通過A、B兩點時的速度分別是vA和vB，期間經(jīng)歷時間為t，經(jīng)過的位移是s，則當物體經(jīng)過$\frac{t}{2}$時間和$\frac{s}{2}$位移的瞬時速度分別為（　�。�
A．$\frac{{v}_{A}+{v}_{B}}{2}$、$\frac{{v}_{A}+{v}_{B}}{2}$B．$\frac{{v}_{A}-{v}_{B}}{2}$、$\sqrt{\frac{{v}_{A}^{2}-{v}_{B}^{2}}{2}}$
C．$\frac{{v}_{A}+{v}_{B}}{2}$、$\sqrt{\frac{{v}_{A}^{2}+{v}_{B}^{2}}{2}}$D．$\frac{{v}_{A}+{v}_{B}}{2}$、$\frac{\sqrt{{v}_{A}^{2}+{v}_{B}^{2}}}{2}$

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

15．在“描繪小燈泡伏安特性曲線”的實驗中，所用的器材為：
電池組（電動勢3V，內(nèi)阻約1Ω）
電流表（內(nèi)阻約0.1Ω）
電壓表（內(nèi)阻約3kΩ）
滑動變阻器R（兩種備選）
開關(guān)、導(dǎo)線若干．
實驗時，將實驗數(shù)據(jù)記錄在下表中：
 電壓U/V0.00  0.20 0.40 0.701.00  1.301.70 2.10 2.50 
 電流I/A 0.000.14 0.24  0.260.37 0.40 0.43 0.45 0.46 
（1）結(jié)合以上實驗數(shù)據(jù)，請在甲圖線框中畫出該實驗的電路圖．
（2）實驗室有兩種滑動變阻器供選擇，實驗中選擇的是A．（填寫字母序號）
A．滑動變阻器（阻值范圍0-10Ω、額定電流3A）
B．滑動變阻器（阻值范圍0-2000Ω、額定電流1A）
（3）在圖乙中用筆畫線代替導(dǎo)線，將實驗電路連接完整．
（4）開關(guān)閉合前，滑動變阻器的滑片應(yīng)滑至左端．

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