【題目】用如圖1所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律.重錘從高處由靜止落下的過程中,重錘上拖著的紙帶通過打點計時器打出一系列的點,對紙帶上的點跡進行測量,已知重力加速度為g,即可驗證機械能守恒定律.

1)下列說法正確的是______。

A.用刻度尺測量重物下落的距離,用秒表測量下落的時間

B.通過測量重物自由下落過程中動能的增加量和重力勢能的減少量是否相等來驗證機械能守恒定律

C.重物在下落過程中克服空氣阻力做功是實驗誤差來源之一

D.需要用天平測量重物的質(zhì)量

2)如圖2所示是實驗中得到一條較為理想的紙帶,將起始點記為O,并在離O點較遠的任意點依次選取6個連續(xù)的點,分別記為AB、C、DE、F,測出它們與O點的距離分別為h1h2、h3、h4h5、h6,使用交流電的周期為T,設(shè)重錘質(zhì)量為m,則在打O點和E點這段時間內(nèi)的重力勢能的減少量的表達式為______,在打E點時重錘的動能的表達式為______

3)在本實驗中發(fā)現(xiàn),重錘減少的重力勢能總是______重錘增加的動能(選填大于小于),主要是因為在重錘下落過程中存在著阻力的作用,為了測定阻力大小,可算出圖2中紙帶各點對應(yīng)的速度,分別記為v1vn,并作vn2﹣hn圖象,如圖3所示,若直線斜率為k,則可測出阻力大小的表達式為______

【答案】 1BC 2mgh5, 3)大于,

【解析】(1)實驗時打點計時器可以記錄時間,不需要用秒表測量重物下落的時間,故A錯誤.通過測量重物自由下落過程中動能的增加量和重力勢能的減少量是否相等,來驗證機械能守恒定律,故B正確.重物在下落過程中克服空氣阻力做功是實驗誤差來源之一,還有摩擦阻力,故C正確.實驗驗證動能的增加量和重力勢能的減小量是否相等,質(zhì)量可以約去,所以不需要用天平測量重物的質(zhì)量.故D錯誤;故選BC.

(2)在打O點和E點這段時間內(nèi)的重力勢能的減少量△Ep=mgh5,E點的瞬時速度 ,則打E點時重錘的動能
(3)由于重錘下落過程中存在著阻力作用,實驗中會發(fā)現(xiàn)重錘減小的重力勢能總是大于重錘增加的動能.根據(jù)vn2=2ah知,圖線的斜率k=2a,則,重錘下落過程中,受到重力和阻力作用,根據(jù)牛頓第二定律得:mg-f=ma,則阻力的大小f=mg-ma=mg-mk=m(g-k).

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,A、B兩木塊靠在一起放在光滑的水平面上,A、B的質(zhì)量分別為mA=2.0 kg、mB=1.5 kg.一個質(zhì)量為mC=0.5 kg的小鐵塊C以v0=8 m/s的速度滑到木塊A上,離開木塊A后最終與木塊B一起勻速運動.若木塊A在鐵塊C滑離后的速度為vA=0.8 m/s,鐵塊C與木塊A、B間存在摩擦.求:

(1)鐵塊C在滑離A時的速度;

(2)摩擦力對B做的功.

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【題目】現(xiàn)利用圖(a)所示的裝置驗證動量守恒定律。在圖(a)中,氣墊導(dǎo)軌上有A、B兩個滑塊,滑塊A右側(cè)帶有一彈簧片,左側(cè)與打點計時器(圖中未畫出)的紙帶相連;滑塊B左側(cè)也帶有一彈簧片,上面固定一遮光片,光電計時器(未完全畫出)可以記錄遮光片通過光電門的時間。實驗測得滑塊A的質(zhì)量m1=0.310 kg,滑塊B的質(zhì)量m2=0.108 kg,遮光片的寬度d=1.00 cm;打點計時器所用交變電流的頻率f=50.0 Hz。將光電門固定在滑塊B的右側(cè),啟動打點計時器,給滑塊A一向右的初速度,使它與B相碰。碰后光電計時器顯示的時間為 ΔtB=3.500 ms,碰撞前后打出的紙帶如圖(b)所示。若實驗允許的相對誤差最大為5%,試求:

(1)滑塊A碰前速度v0=________m/s,碰后速度v1=________m/s。

(2)滑塊B碰后速度v2=________。

(3)若已知:相對誤差=|P-P|/P(其中:“P”表示作用前的總動量,“P”表示作用后的總動量),則兩滑塊碰撞前后總動量的相對誤差=______(用百分號表示),說明A、B碰撞過程中動量___________ (選填“守恒”或“不守恒”)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為賽車場的一個水平“U”形彎道,轉(zhuǎn)彎處為圓心在O點的半圓,內(nèi)外半徑分別為r和2r.一輛質(zhì)量為m的賽車通過AB線經(jīng)彎道到達A′B′線,有如圖所示的①②③三條路線,其中路線是以O(shè)′為圓心的半圓,OO′=r.賽車沿圓弧路線行駛時,路面對輪胎的最大徑向靜摩擦力均為Fmax.選擇路線,賽車以不打滑的最大速率通過彎道(所選路線內(nèi)賽車速率不變,發(fā)動機功率足夠大),則以下說法中不正確的是( )

A.賽車經(jīng)過路線②③時的位移相等

B.選擇路線,賽車的速率最小

C.選擇路線,賽車所用時間最短

D.①②③三條路線的圓弧上,賽車的向心加速度大小相等

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)M到達狀態(tài)N,有兩個過程可以經(jīng)歷,其pV圖象如圖所示。在過程1中,氣體始終與外界無熱量交換;在過程2中,氣體先經(jīng)歷等容變化再經(jīng)歷等壓變化。對于這兩個過程,下列說法正確的是

A. 氣體經(jīng)歷過程1,其溫度降低,內(nèi)能減少

B. 氣體經(jīng)歷過程1,對外做功,內(nèi)能不一定減少

C. 氣體在過程2中,先向外放熱后吸熱

D. 氣體在過程2中,一直對外做功

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,輕桿一端與一小球相連,另一端連在光滑固定軸上,可在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動.現(xiàn)使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動,到達某一位置開始計時,取水平向右為正方向,小球的水平分速度vx隨時間t的變化關(guān)系如圖乙或圖丙所示.不計空氣阻力.下列說法中正確的是( )

A.在圖乙中,t1時刻小球通過最高點,圖乙中S1和S2的面積相等

B.在圖乙中,t2時刻小球通過最高點,圖乙中S1和S2的面積相等

C.在圖丙中,t3時刻小球通過最高點,圖丙中S3和S4的面積相等

D.圖丙中小球的初速度大于圖乙中小球的初速度

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列單位中,哪組單位都是國際單位制中的基本單位(  )

A. 千克、秒、牛頓 B. 千克、米、秒

C. 克、千米、秒 D. 千克、米每秒、米

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】玩具彈力球(如圖)具有較好的彈性,碰撞后能等速反向彈回.一小孩將彈力球舉高后由靜止釋放做自由落體運動,與水平地面發(fā)生碰撞,彈力球在空中往返運動.若從釋放彈力球時開始計時,且不計彈力球與地面發(fā)生碰撞的時間和空氣阻力,則彈力球運動的速度-時間圖線是( )

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】以下為探究恒力做功和物體動能變化關(guān)系的實驗.

(1)某同學(xué)的實驗方案如圖甲所示,他想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力,為了減小這種做法帶來的買驗誤差,你認為在實驗中還應(yīng)該采取的兩項措施是:

___________________________________________________   

_______________________________________________ 

(2)要驗證合外力的功與動能變化的關(guān)系,除位移、速度外,還要測出的物理量有__________   

(3)若根據(jù)多次測量數(shù)據(jù)畫出的W﹣v草圖如圖乙所示,根據(jù)圖線形狀可知,對W與v的關(guān)系作出的以下猜想肯定不正確的是_____

A.W∝ B.W∝ C.W∝V2 D.W∝V3

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