18．在利用電磁打點計時器（電磁打點計時器所用電源頻率為50Hz）“驗證機械能守恒定律”的試驗中：（本題所有計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）

（1）某同學(xué)用如圖所示裝置進(jìn)行實驗，得到如圖所示的紙帶，把第一個點（初速度為零）記作O點，測出點O、A間的距離為68.97cm，點A、C間的距離為15.24cm，點C、E間的距離為16.76cm，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?.8m/s2，重錘的質(zhì)量為m=1.0kg，則打點計時器在打O點到C點的這段時間內(nèi)，重錘動能的增加量為8.00J，重力勢能的減少量為8.26J．
（2）利用這個裝置也可以測量重錘下落的加速度a=9.50m/s2．
（3）在實驗中發(fā)現(xiàn)，重錘減少的重力勢能總大于重錘增加的動能，其原因主要是因為在重錘帶著紙帶下落的過程中存在著阻力的作用，用題目中給出的已知量求重錘下落過程中受到的平均阻力大小為0.300N．

分析 （1）根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出C點的速度，從而得出重錘動能的增加量，根據(jù)下降的高度求出重力勢能的減小量．
（2）根據(jù)連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量求出加速度．
（3）根據(jù)牛頓第二定律求出重錘下落過程中受到的平均阻力大�。�

解答 解：（1）C點的速度為：${v}_{C}=\frac{{x}_{AE}}{2×（2T）}=\frac{（15.24+16.76）×1{0}^{-2}}{2×0.04}$m/s=4.0m/s，
則動能的增加量為：$△{E}_{k}=\frac{1}{2}m{{v}_{C}}^{2}=\frac{1}{2}×1×16J=8.00J$．
重力勢能的減少量為：$△{E}_{p}=mgh=1×9.8×（68.97+15.24）×1{0}^{-2}$=8.26J．
（2）根據(jù)△x=a（2T）2得加速度為：
a=$\frac{（16.76-15.24）×1{0}^{-2}}{4×0.0{2}^{2}}$=9.50m/s2．
（3）根據(jù)牛頓第二定律得：mg-f=ma，
解得平均阻力為：f=mg-ma=1×9.8-1×9.50N=0.300N．
故答案為：（1）8.00、8.26；（2）9.50；（3）0.300．

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握紙帶的處理方法，會根據(jù)紙帶求解瞬時速度和加速度，主要是勻變速直線運動推論的運用．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

12．用中子（${\;}_{0}^{1}$n）轟擊鈾核（${\;}_{92}^{235}$U）產(chǎn)生裂變反應(yīng)，會產(chǎn)生鋇核（${\;}_{56}^{144}$Ba）和氪核（${\;}_{36}^{89}$Kr）并釋放出中子（${\;}_{0}^{1}$n），當(dāng)達(dá)到某些條件時可發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)．一個鈾核（${\;}_{92}^{235}$U）裂變時，釋放的能量約為200MeV（1eV=1.6×10-19J）．以下說法正確的是（　　）
A．${\;}_{92}^{235}$U的裂變方程為${\;}_{92}^{235}$U→${\;}_{56}^{144}$Ba+${\;}_{36}^{89}$Kr+2${\;}_{0}^{1}$n
B．${\;}_{92}^{235}$U的裂變方程為${\;}_{92}^{235}$U+${\;}_{0}^{1}$n→${\;}_{56}^{144}$Ba+${\;}_{36}^{89}$Kr+3${\;}_{0}^{1}$n
C．${\;}_{92}^{235}$U發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的條件與鈾塊的體積有關(guān)
D．一個${\;}_{92}^{235}$U裂變時，質(zhì)量虧損約為3.6×10-28kg

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

9．在用打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗中，使質(zhì)量為m=1.00kg的重物自由下落，打點計時器在紙帶上打出一系列的點，選取一條符合實驗要求的紙帶如圖所示．O為第一個點，A、B、C為從合適位置開始選取的三個連續(xù)點（其他點未畫出）．已知打點計時器每隔0.02s打一個點，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?.8m/s2，那么

（1）紙帶的左端（填“左”或“右”）與重物相連；
（2）根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù)，應(yīng)取圖中O點到B點來驗證機械能守恒定律；
（3）從O點到（2）問中所取的點，重物重力勢能的減少量△Ep=1.89 J，動能增加△Ek=1.70 J．（結(jié)果取三位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

6．波速均為v=1.2m/s的甲、乙兩列簡諧橫波都沿x軸正方向傳播，某時刻波的圖象分別如圖所示，其中P、Q處的質(zhì)點均處于波峰，關(guān)于這兩列波，下列說法正確的是（　�。�
A．圖示的時刻開始，經(jīng)過1.0s，P、Q處質(zhì)點通過的路程均為1.2m
B．如果這兩列波相遇可能發(fā)生穩(wěn)定的干涉圖樣
C．甲波更容易觀察到明顯的衍射現(xiàn)象
D．甲波中P處質(zhì)點比M處質(zhì)點先回到平衡位置

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

13．如圖a所示，邊長為0.1m的正方形線圈平面abcd與磁感線垂直，從t=0時開始，線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸cd勻速轉(zhuǎn)動，穿過線圈的磁通量隨時間變化的圖象如圖b所示，線圈的匝數(shù)為100匝．求：
（1）在0至0.02s的時間內(nèi)線圈中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢是多少？
（2）勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小及在0.02s時刻線圈中產(chǎn)生的瞬時感應(yīng)電動勢是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

3．一臺理想變壓器，只有一組原線圈和一組副線圈．已知輸入電壓是220V，輸出電壓是55V，副線圈有330匝，通過副線圈的電流為2A．則（　�。�
A．副線圈的電阻為27.5ΩB．原線圈共有1320匝
C．通過原線圈的電流為0.5AD．變壓器的輸入功率為440W

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為20：1，b接原線圈的中心抽頭，電壓表和電流表均為理想電表．從某時刻開始在原線圈c、d兩端加上交變電壓，其瞬時值表達(dá)式為u=220×2${\;}^{\frac{1}{2}}$sin100πt（V），則（　　）
A．單刀雙擲開關(guān)與a連接，在滑動變阻器觸頭P向上移動的過程中，電壓表和電流表的示數(shù)均變小
B．原線圈和副線圈中交變電流的頻率之比為20：l
C．當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與b連接時，電壓表的示數(shù)為22V
D．當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a扳向b后，電壓表和電流表的示數(shù)均變小

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

7．利用氣墊導(dǎo)軌驗證機械能守恒定律，實驗裝置如圖1所示，水平桌面上固定一傾斜的氣墊導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上A點處有一帶長方形遮光片的滑塊，其總質(zhì)量為M，左端由跨過輕質(zhì)光滑定滑輪的細(xì)繩與一質(zhì)量為m的小球相連；遮光片兩條長邊與導(dǎo)軌垂直，導(dǎo)軌上B點有一光電門，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點到光電門B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滑塊通過B點時的瞬時速度，實驗時滑塊在A處由靜止開始運動．

（1）用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度b，結(jié)果如圖2所示，由此讀出b=3.80 mm；
（2）滑塊通過B點的瞬時速度可表示為vB=$\frac{t}$（用題中字母表示）；
（3）某次實驗測得傾角θ=30°，重力加速度用g表示，滑塊從A處到達(dá)B處時m和M組成的系統(tǒng)動能增加量可表示為△EK=$\frac{（M+m）^{2}}{2{t}^{2}}$，系統(tǒng)的重力勢能減少量可表示為△EP，在誤差允許的范圍內(nèi)，若△EK=△EP 則可認(rèn)為系統(tǒng)的機械能守恒；（用題中字母表示）
（4）在上次實驗中，某同學(xué)改變A、B間的距離，作出的v2-d圖象如圖3所示，并測得M=m，則重力加速度g=9.6 m/s2．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

8．關(guān)于打點計時器，回答下列問題
（1）電磁打點計時器使用的是A電源
A、低壓交流B、低壓直流C、220V交流電源
（2）某同學(xué)利用電火花打點計時器測定小車作勻變速運動的加速度，實驗中不需要的器材是③⑦（用代號表示）
①電火花打點計時器②刻度尺③秒表④帶滑輪長木板⑤小車⑥紙帶⑦天平　 
（3）某同學(xué)利用打點計時器所記錄的紙帶來研究做勻變速直線運動小車的運動情況．實驗中獲得一條紙帶如圖所示．其中兩相鄰的計數(shù)點間有四個點未畫出．已知所用電源的頻率為50Hz，則相鄰兩個計數(shù)點間的時間為0.1s，打A點時小車運動的速度VA=0.337m/s；小車運動的加速度a=0.393m/s2．（后兩空保留三位有效數(shù)字）

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同步練習(xí)冊答案