【題目】在利用打點計時器驗證做自由落體運動的物體機械能守恒的實驗中.
(1)需要測量物體由靜止開始自由下落到某點時的瞬時速度v和下落高度h.某小組的同學利用實驗得到的紙帶,共設(shè)計了以下四種測量方案,其中正確的是
A.用刻度尺測出物體下落的高度h,并測出下落時間t,通過v=gt計算出瞬時速度v;
B.用刻度尺測出物體下落的高度h,并通過v= 計算出瞬時速度v;
C.根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度,等于這點前、后相鄰兩點間的平均速度,測算出瞬時速度v,并通過h= 計算出高度h;
D.用刻度尺測出物體下落的高度h,根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度,等于這點前、后相鄰兩點間的平均速度,測算出瞬時速度v.
(2)已知當?shù)刂亓铀俣葹間,使用交流電的頻率為f.在打出的紙帶上選取連續(xù)打出的五個點A、B、C、D、E,如圖所示.測出A點距離起始點O的距離為s0 , A、C兩點間的距離為s1 , C、E兩點間的距離為s2 , 根據(jù)前述條件,如果在實驗誤差允許的范圍內(nèi)滿足關(guān)系式 ,即驗證了物體下落過程中機械能是守恒的.而在實際的實驗結(jié)果中,往往會出現(xiàn)物體的動能增加量略小于重力勢能的減小量,出現(xiàn)這樣結(jié)果的主要原因是 .
【答案】
(1)D
(2),打點計時器對紙帶的阻力做功
【解析】解:(1)該實驗是驗證機械能守恒定律的實驗.因為我們知道自由落體運動只受重力,機械能就守恒.如果把重物看成自由落體運動,再運用自由落體的規(guī)律求解速度,那么就不需要驗證呢,其中ABC三項都是運用了自由落體的運動規(guī)律求解的,故ABC錯誤,D正確.
故選:D.(2)勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度,等于這點前、后相鄰兩點間的平均速度,因此C點速度為:
根據(jù)機械能守恒定律有:
即: 為所需要驗證的公式,
由于重物下滑過程中需要克服阻力做功,因此重力勢能的減小量略大于動能的增加量.
故答案為:(1)D;(2) ,打點計時器對紙帶的阻力做功.
(1)解決實驗問題首先要掌握該實驗原理,了解實驗的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項,對于驗證機械能守恒定律的實驗我們已經(jīng)把重物看成自由落體運動,故不能再用自由落體的規(guī)律求解速度,否則就不需要進行驗證了.(2)根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律求出C點的瞬時速度,然后根據(jù)機械能守恒定律的表達式進行列式驗證即可.
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【題目】如圖所示,一根不可伸長的光滑輕繩,其左端固定于O點,右端跨過位于點O′的固定光滑軸懸掛一質(zhì)量為M的物體;輕繩OO′段水平,長度為L;繩子上套一可沿繩滑動的輕環(huán)P.現(xiàn)在輕環(huán)上懸掛一鉤碼,平衡后,物體上升L.則鉤碼的質(zhì)量為( )
A.M
B.M
C.M
D.M
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【題目】如圖所示,一直流電動機與阻值R=9Ω的電阻串連接在電源上,電源電動勢E=20V,內(nèi)阻r=1Ω,用理想電壓表測出電動機兩端的電壓U=10V,已知電動機線圈電阻RM=1Ω,則( )
A.通過電動機的電流為10A
B.電動機的輸入功率為100W
C.電動機發(fā)熱消耗的功率為1W
D.電動機輸出的功率為9W
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【題目】如圖所示為一個質(zhì)量為m、帶電量為+q的圓環(huán),可在水平放置的足夠長的粗糙細桿上滑動,細桿處于磁感應強度為B,方向垂直紙面向里的勻強磁場中.現(xiàn)給圓環(huán)向右初速度v0 , 在以后的運動過程中,圓環(huán)運動的v﹣t圖象可能是下圖中的( )
A.
B.
C.
D.
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【題目】在“研究勻變速直線運動”的實驗中,用打點計時器記錄紙帶運動的時間。計時器所用電源的頻率為50Hz,圖為一次實驗得到的一條紙帶,紙帶上每相鄰的兩計數(shù)點間都有四個點未畫出,按時間順序取0、1、2、3、4、5六個計數(shù)點,用米尺量出1、2、3、4、5點到0點的距離如圖所示(單位:cm)。
由紙帶數(shù)據(jù)計算可得計數(shù)點4所代表時刻的即時速度大小v4=________m/s,小車的加速度大小a=________m/s2。
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【題目】在如圖所示的電路中,R1、R3、R4均為定值電阻,R2是滑動變阻器,電流表內(nèi)阻不計,電壓表阻值很大,閉合開關(guān)S后,當R2的滑片向右滑動時,電流表和電壓表示數(shù)變化量的大小分別為△I、△U,下列結(jié)論正確的是( )
A.電流表示數(shù)變大
B.電壓表示數(shù)變大
C.<r
D.>r
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【題目】如圖所示,在y>0的區(qū)域內(nèi)有沿y軸正方向的勻強電場,在y<0的區(qū)域內(nèi)有垂直坐標平面向里的勻強磁場.一電子(質(zhì)量為m、電量為e)從y軸上A點以沿x軸正方向的初速度v0開始運動.當電子第一次穿越x軸時,恰好到達C點;當電子第二次穿越x軸時,恰好到達坐標原點;當電子第三次穿越x軸時,恰好到達D點.C、D兩點均未在圖中標出.已知A、C點到坐標原點的距離分別為d、2d.不計電子的重力.求:
(1)電場強度E的大。
(2)磁感應強度B的大;
(3)電子從A運動到D經(jīng)歷的時間t.
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【題目】如圖所示,放在光滑水平面上的木塊受到兩個水平力F1與F2的作用,靜止不動,現(xiàn)保持力F1不變,使力F2逐漸減小到零,再逐漸恢復到原來的大小,在這個過程中,能正確描述木塊運動情況的圖象是( )
A.
B.
C.
D.
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【題目】小球從靠近豎直磚墻的某位置由靜止釋放,用頻閃方法拍攝的小球位置如圖中1、2、3和4所示.已知連續(xù)兩次閃光的時間間隔均為T,每塊磚的厚度為d.由此可知小球( )
A.下落過程中的加速度大小約為
B.經(jīng)過位置3時的瞬時速度大小約為2gT
C.經(jīng)過位置4時的瞬時速度大小約為
D.從位置1到4過程中的平均速度大小約為
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