【題目】某實驗小組進(jìn)行驗證機(jī)械能守恒定律的實驗。

(1)甲同學(xué)用圖1所示的實驗裝置驗證機(jī)械能守恒定律,將電火花計時器固定在鐵架臺上,把紙帶的下端固定在重錘上,紙帶穿過電火花計時器,上端用紙帶夾夾住,接通電源后釋放紙帶,紙帶上打出一系列的點,所用電源的頻率為50 Hz,實驗中該同學(xué)得到一條點跡清晰的紙帶如圖2所示,其中O點為打點計時器打下的第一個點。紙帶連續(xù)的計時點A、B、C、D至第1個點O的距離如圖2所示,已知重錘的質(zhì)量為1.00 kg,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g=9.8 m/s2,從起始點O到打下C點的過程中,重錘重力勢能的減少量為=_________J,重錘動能的增加量為ΔEk=_________J,從以上數(shù)據(jù)可以得到的結(jié)論是______________。(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。

(2)乙同學(xué)利用上述實驗裝置測定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣。他打出了一條紙帶后,利用紙帶測量出了各計數(shù)點到打點計時器打下的第一個點的距離h,算出了各計數(shù)點對應(yīng)的速度v,以h為橫軸,以v2為縱軸畫出了如圖3所示的圖線。由于圖線明顯偏離原點,若測量和計算都沒有問題,其原因可能是___________________。乙同學(xué)測出該圖線的斜率為k,如果阻力不可忽略,則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>g_____k(選填大于”、“等于小于”)。

(3)丙同學(xué)用如圖4所示的氣墊導(dǎo)軌裝置來驗證機(jī)械能守恒定律,由導(dǎo)軌標(biāo)尺可以測出兩個光電門之間的距離L,窄遮光板的寬度為d,窄遮光板依次通過兩個光電門的時間分別為t1、t2,經(jīng)分析討論,由于滑塊在氣墊導(dǎo)軌上運動時空氣阻力很小,為此還需測量的物理量是_______________,機(jī)械能守恒的表達(dá)式為_______________________。

【答案】 5.50 5.45 在實驗誤差允許的范圍內(nèi)重錘下落的過程中機(jī)械能守恒 先釋放重錘,后接通電源 大于 滑塊的質(zhì)量M和砂桶的質(zhì)量m

【解析】(1)重錘重力勢能的減少量為Ep=mghC=1.00×9.8×0.561 J≈5.50 J;重錘動能的增加量為Ek=≈5.45 J;由以上數(shù)據(jù)可得到如下結(jié)論:在實驗誤差允許的范圍內(nèi)重錘下落的過程中機(jī)械能守恒。

(2)從圖中可以看出,當(dāng)重錘下落的高度為0時,重錘的速度不為0,說明了操作中先釋放重錘,后接通電源。若無阻力,則根據(jù)機(jī)械能守恒定律知,mgh=,則=gh,斜率k=g。若有阻力則測得的重力加速度k小于當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>g,即g大于k。

(3)滑塊和砂桶組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,為此還需用天平測出滑塊的質(zhì)量M和砂桶的質(zhì)量m。滑塊通過兩個光電門的速度大小分別為、,系統(tǒng)減少的重力勢能等于系統(tǒng)增加的動能,所以系統(tǒng)機(jī)械能守恒的表達(dá)式為。

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】下列關(guān)于物理思想方法的敘述中正確的是

A. 理想化模型是把實際問題理想化,略去次要因素,突出主要因素,例如質(zhì)點、點電荷、光滑面、位移等都是理想化模型

B. 重心、分力與合力和交變電流的有效值等概念的建立都體現(xiàn)了等效替代的思想

C. 在探究加速度、力和質(zhì)量三者之間的關(guān)系時,通常采用先保持質(zhì)量不變研究加速度和力的關(guān)系。再保持力不變研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系,這應(yīng)用了微元法

D. 根據(jù)加速度定義式,當(dāng)t趨近于零時,就可以表示物體在某時刻的瞬時加速度,該定義應(yīng)用了控制變量法

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示電子射線管.陰極K發(fā)射電子,陽極P和陰極K間加上電壓后電子被加速.A、B 是偏轉(zhuǎn)極板 使飛進(jìn)的電子偏離.若已知 P、K間所加電壓為偏向板長L,板間距離d,所加電壓.偏轉(zhuǎn)板右端 距熒光屏為R.電子質(zhì)量為m,電子電量為e.設(shè)從陰極出 來的電子速度為為0.試問:

(1)電子通過陽極P板的速度是多少?

(2)電子通過偏向板時的偏轉(zhuǎn)位移為多少?

(3)電子過偏向板向到達(dá)距離偏向板 R 熒光屏上點,此點偏離入射方向的距離y是多 少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,A、B兩物塊的質(zhì)量分別為2mm,靜止疊放在水平地面上。A、B間的動摩擦因數(shù)為μB與地面間的動摩擦因數(shù)為。最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度為g,F(xiàn)對A施加一水平拉力F,則( )

A. 當(dāng)F2μmg時,A、B都相對地面靜止

B. 當(dāng)F時,A的加速度為

C. 當(dāng)F3μmg時,A相對B滑動

D. 無論F為何值,B的加速度不會超過

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖1所示,一個匝數(shù)n=100的圓形線圈,面積S1=0.4m2,電阻r=1Ω.在線圈中存在面積S2=0.3m2、垂直線圈平面(指向紙外)的勻強(qiáng)磁場區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化的關(guān)系如圖2所示.將其兩端a、b與一個R=2Ω的電阻相連接,b端接地.試分析求解:

1)圓形線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E;

2)電阻R消耗的電功率;

3a端的電勢φa

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】有一只標(biāo)識為“2.5 V,0.5 A”的小燈泡,小華想測定其伏安特性曲線,實驗室所供選擇的器材除了導(dǎo)線和開關(guān)外,還有以下一些器材可供選擇:

編號

器材名稱

規(guī)格與參數(shù)

A

電源E

電動勢為3.0 V,內(nèi)阻不計

B

電流表A1

量程0~10 mA,內(nèi)阻200 Ω

C

電流表A2

量程0~600 mA,內(nèi)阻2 Ω

D

電阻箱R

阻值999.99 Ω

E

滑動變阻器R1

最大阻值10 Ω

F

滑動變阻器R2

最大阻值2 kΩ

(1)為了達(dá)到實驗?zāi)康男枰M裝一個量程為3.0 V的電壓表,那么電阻箱的阻值應(yīng)調(diào)到________ Ω;

(2)為了減小實驗誤差,實驗中滑動變阻器應(yīng)選擇________(選填器材前面的編號);

(3)請幫助小華設(shè)計一個電路,要求使誤差盡量小,并將電路圖畫在圖1虛線框內(nèi)________

(4)小華在實驗中用電流表和改裝后的電壓表測得數(shù)據(jù)并記錄在下表中,請根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在圖2方格紙上作出該小燈泡的伏安特性曲線_________;

電壓U/V

0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

電流I/A

0

0.17

0.30

0.39

0.45

0.49

(5)將一個電動勢為1.5 V,內(nèi)阻為3 Ω的電源直接接在該小燈泡的兩端,則該小燈泡的實際功率為________W(結(jié)果保留1位有效數(shù)字).

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】兩個相同的負(fù)電荷和一個正電荷附近的電場線分布如圖所示,c是兩負(fù)電荷連線的中點,d點在正電荷的正上方,c、d到正電荷的距離相等,則錯誤的是()

A. a點的電場強(qiáng)度比b點的大 B. a點的電勢比b點的高

C. c點的電場強(qiáng)度比d點的大 D. c點的電勢比d點的低

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為四旋翼無人機(jī),它是一種能夠垂直起降的小型遙控飛行器,目前正得到越來越廣泛的應(yīng)用.一架質(zhì)量m=2kg的無人機(jī),其動力系統(tǒng)所能提供的最大升力F=36N,運動過程中所受空氣阻力大小恒為f=4Ng10m/s2

1)無人機(jī)在地面上從靜止開始,以最大升力豎直向上起飛.求在t=5s時離地面的高度h

2)當(dāng)無人機(jī)懸停在距離地面高度H=100m處,由于動力設(shè)備故障,無人機(jī)突然失去升力而墜落.求無人機(jī)墜落地面時的速度v;

3)在無人機(jī)墜落過程中,在遙控設(shè)備的干預(yù)下,動力設(shè)備重新啟動提供向上最大升力.為保證安全著地,求飛行器從開始下落到恢復(fù)升力的最長時間t1

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩根光滑的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ處于同一水平面內(nèi),相距,導(dǎo)軌的左端用的電阻相連,導(dǎo)軌電阻不計,導(dǎo)軌上跨接一電阻的金屬桿ab,質(zhì)量,整個裝置放在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度,現(xiàn)對桿施加水平向右的拉力,使它由靜止開始運動,求:

桿能達(dá)到的最大速度多大?

若已知桿從靜止開始運動至最大速度的過程中,R上總共產(chǎn)生了的電熱,則此過程中金屬桿ab的位移多大?

問,此過程中流過電阻R的電量?經(jīng)歷的時間?

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