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4.[解析]小球自由下落時繩中拉力為零,t1時刻繩子拉緊并開始伸長.因為重力大于繩中拉力且拉力逐漸增大.故小球做加速度減小的加速運動.加速度為零的時刻速度最大,然后繩子繼續拉伸.因為繩中拉力大于重力且拉力繼續增大.故小球做加速度增大的減速運動.t2時刻速度為零而繩子最長.所以答案B正確,再以后小球反方向先做加速度減小的加速運動.再做加速度增大的減速運動.t2時刻回到繩子原長的位置.t1時刻與t2時刻小球高度相等.繩子拉力為零.根據機械能守恒定律知小球的動能相等.由對稱性知t1時刻與t2時刻小球運動情況完全對應.故答案D正確. [答案]BD 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

.在一根輕繩的兩端各拴一個小球,一人用手拿著繩上端的小球站在三層樓的陽臺上,放手讓小球自由下落,兩個球相繼落地的時間差為Δt.如果站在四層樓的陽臺上,同樣放手讓小球自由下落,則兩球相繼落地的時間差將會(  )

A.不變

B.變大

C.變小

D.由于層高不知,無法比較

【解析】:選C.采用極端思維法,設想從極高層的陽臺上讓小球自由下落,此時繩長的影響更小.由此可推知,在四樓陽臺上落下時,兩球落地的時間差減小.

 

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.在一根輕繩的兩端各拴一個小球,一人用手拿著繩上端的小球站在三層樓的陽臺上,放手讓小球自由下落,兩個球相繼落地的時間差為Δt.如果站在四層樓的陽臺上,同樣放手讓小球自由下落,則兩球相繼落地的時間差將會(  )

A.不變

B.變大

C.變小

D.由于層高不知,無法比較

【解析】:選C.采用極端思維法,設想從極高層的陽臺上讓小球自由下落,此時繩長的影響更小.由此可推知,在四樓陽臺上落下時,兩球落地的時間差減小.

 

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光電計時器是物理實驗中經常用到的一種精密計時儀器,它由光電門和計時器兩部分組成,光電門的一臂的內側附有發光裝置(發射激光的裝置是激光二極管,發出的光束很細),如圖中的AA′,另一臂的內側附有接收激光的裝置,如圖實-4-12中的BB′,當物體在它們之間通過時,二極管發出的激光被物體擋住,接收裝置不能接

收到激光信號,同時計時器就開始計時,直到擋光結束光電計時器停止計時,故此裝置能精確地記錄物體通過光電門所用的時間.現有一小球從兩光電門的正上方開始自由下落,如圖所示.

 (1)若要用這套裝置來驗證機械能守恒定律,則要測量的物理量有________________________(每個物理量均用文字和字母表示,如高度H).

(2)驗證機械能守恒定律的關系式為________.

【解析】:本實驗是圍繞機械能守恒定律的驗證設計的,關鍵是速度的測定,本題改打點計時器測量速度為光電門測量.由于本裝置可記錄小球通過光電門的時間Δt,則將小球的直徑D除以Δt,即可求出小球經過光電門的速度,若再測出兩光電門間相距的高度H,即可驗證機械能守恒定律.

(1)需要測量的物理量有:小球直徑D,兩光電門間的豎直高度H,小球通過上、下兩光電門的時間Δt1、Δt2.則小球通過上、下兩光電門處的速度分別為、.

(2)驗證守恒關系式為:

m()2m()2mgH

化簡得:-=2gH.

 

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光電計時器是物理實驗中經常用到的一種精密計時儀器,它由光電門和計時器兩部分組成,光電門的一臂的內側附有發光裝置(發射激光的裝置是激光二極管,發出的光束很細),如圖中的AA′,另一臂的內側附有接收激光的裝置,如圖實-4-12中的BB′,當物體在它們之間通過時,二極管發出的激光被物體擋住,接收裝置不能接

收到激光信號,同時計時器就開始計時,直到擋光結束光電計時器停止計時,故此裝置能精確地記錄物體通過光電門所用的時間.現有一小球從兩光電門的正上方開始自由下落,如圖所示.

 (1)若要用這套裝置來驗證機械能守恒定律,則要測量的物理量有________________________(每個物理量均用文字和字母表示,如高度H).

(2)驗證機械能守恒定律的關系式為________.

【解析】:本實驗是圍繞機械能守恒定律的驗證設計的,關鍵是速度的測定,本題改打點計時器測量速度為光電門測量.由于本裝置可記錄小球通過光電門的時間Δt,則將小球的直徑D除以Δt,即可求出小球經過光電門的速度,若再測出兩光電門間相距的高度H,即可驗證機械能守恒定律.

(1)需要測量的物理量有:小球直徑D,兩光電門間的豎直高度H,小球通過上、下兩光電門的時間Δt1、Δt2.則小球通過上、下兩光電門處的速度分別為、.

(2)驗證守恒關系式為:

m()2m()2mgH

化簡得:-=2gH.

 

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一礦井深為125 m,在井口每隔一定時間自由下落一個小球.當第11個小球剛從井口開始下落時,第1個小球剛好到達井底,則相鄰小球下落的時間間隔有多長?這時第3個小球和第5個小球相距多遠?(取g=10 m/s2)

【解析】:設井深為H,第一個小球落到井底所需的時間為t,由自由落體運動位移公式有Hgt2,解得t= = s=5 s

根據題意,第1個小球到達井底時,第11個小球剛開始釋放,說明這5 s分成了10個相等的時間間隔,所以相鄰小球開始下落的時間間隔

Δt==s=0.5 s

第1個小球到達井底時,第3個小球與第5個小球已運動的時間分別為8Δt與6Δt.所以,此時第3個小球與第5個小球相距

Δhg(8Δt)2g(6Δt)2=14gt)2=14×10×0.52 m=35 m.

 

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