【題目】某同學(xué)利用如圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置探究重物下落過(guò)程中動(dòng)能與重力勢(shì)能的轉(zhuǎn)化問(wèn)題
實(shí)驗(yàn)操作步驟如下:
A.按實(shí)驗(yàn)要求安裝好實(shí)驗(yàn)裝置;
B.使重物靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,接著先接通電源,后放開紙帶,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列的點(diǎn);
C.圖乙為一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶,O點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一點(diǎn).分別測(cè)出若干連續(xù)點(diǎn)A、B、C……與O點(diǎn)之間的距離.
(1)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T=0.02s,重物質(zhì)量為m=0.200kg,重力加速度為g=9.80m/s2,結(jié)合實(shí)驗(yàn)中所測(cè)得的h1=3.14cm、h2=5.01cm、h3=7.06cm,可得打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí),重物下落的速度vB=_____m/s,紙帶從O點(diǎn)下落到B點(diǎn)的過(guò)程中,重物增加的動(dòng)能為______J,減少的重力勢(shì)能為______J(以上結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)
(2)取打下O點(diǎn)時(shí)重物的重力勢(shì)能為零,計(jì)算出該重物下落不同高度h時(shí)所對(duì)應(yīng)的動(dòng)能Ek和重力勢(shì)能Ep,建立坐標(biāo)系,橫軸表示h,縱軸表示Ek和Ep,根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)在圖中繪出圖線Ⅰ和圖線Ⅱ,已求得圖線Ⅰ斜率的絕對(duì)值為k1,圖線Ⅱ的斜率的絕對(duì)值為k2,則可求出重物和紙帶下落過(guò)程中所受平均阻力與重物所受重力的比值為______(用k1和k2表示).
【答案】0.980 0.0960 0.0982
【解析】
(1)[1][2][3].重物下落的速度
紙帶從O點(diǎn)下落到B點(diǎn)的過(guò)程中,重物增加的動(dòng)能為
減少的重力勢(shì)能為
(2)[4].取打下O點(diǎn)時(shí)重物的重力勢(shì)能為零,因?yàn)槌跷恢玫膭?dòng)能為零,則機(jī)械能為零,若機(jī)械能守恒,則每個(gè)位置對(duì)應(yīng)的重力勢(shì)能和動(dòng)能互為相反數(shù),即重力勢(shì)能的絕對(duì)值與動(dòng)能相等;但是圖線的斜率不同,原因是重物和紙帶下落過(guò)程中需要克服阻力做功.
根據(jù)動(dòng)能定理得
則由圖像Ⅱ可知
圖線Ⅰ斜率
知
k1-f=k2
則阻力
f=k1-k2
所以重物和紙帶下落過(guò)程中所受平均阻力與重物所受重力的比值為
.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,一個(gè)足夠長(zhǎng)的圓筒豎直固定,內(nèi)有一個(gè)質(zhì)量M=0.4kg的滑塊,滑塊與圓筒間的滑動(dòng)摩擦力f=3N。將滑塊M鎖定在距圓筒頂端高h1=5m處,現(xiàn)將一個(gè)直徑小于圓筒半徑的小球,從圓筒頂端由靜止釋放,小球與滑塊碰撞前瞬間滑塊解除鎖定,小球與滑塊發(fā)生彈性碰撞,碰撞后小球恰能上升到距圓筒頂端h2=3.2m處(不計(jì)空氣阻力,碰撞時(shí)間極短,g=10m/s2)。求:
(1)小球的質(zhì)量m;
(2)小球與滑塊第一次碰撞與第二次碰撞的時(shí)間間隔t。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,光滑絕緣的水平面上有帶異種電荷的小球A、B,它們?cè)谒较蛴业膭驈?qiáng)電場(chǎng)中保持相對(duì)靜止并共同向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng).設(shè)A、B的電荷量絕對(duì)值依次為QA、QB,則下列判斷正確的是( )
A. 小球A帶負(fù)電,小球B帶正電,且QA>QB
B. 小球A帶負(fù)電,小球B帶正電,且QA<QB
C. 小球A帶正電,小球B帶負(fù)電,且QA>QB
D. 小球A帶正電,小球B帶負(fù)電,且QA<QB
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,平行板a、b組成的電容器與電池E連接,平行板電容器P處固定放置一帶負(fù)電的點(diǎn)電荷,平行板b接地,F(xiàn)將電容器的b板向下稍微移動(dòng),則( )
A. 點(diǎn)電荷所受電場(chǎng)力增大B. 點(diǎn)電荷在P處的電勢(shì)能減少
C. P點(diǎn)電勢(shì)減小D. 電容器的帶電荷量增加
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,d處固定有負(fù)點(diǎn)電荷Q,一帶電粒子只在電場(chǎng)力作用下,沿圖中曲線abc 的運(yùn)動(dòng).a、b 、c 、d 恰好是一正方形的四個(gè)頂點(diǎn),則有( )
A. a 、b 、c三點(diǎn)處電勢(shì)高低關(guān)系是
B. 帶電粒子由a 到c,電勢(shì)能先增加后減小,在b 點(diǎn)動(dòng)能最小
C. 帶電粒子在a 、b 、c 三點(diǎn)處的加速度大小之比為 2:1:2
D. 若將d 處的點(diǎn)電荷改為+Q ,該帶電粒子的軌跡可能仍為曲線abc
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】撐桿跳高是一項(xiàng)技術(shù)性很強(qiáng)的體育運(yùn)動(dòng),完整的過(guò)程可以簡(jiǎn)化成如圖所示的三個(gè)階段:持桿助跑、撐桿起跳上升、越桿下落.在第二十九屆北京奧運(yùn)會(huì)比賽中,身高1.74m的俄羅斯女運(yùn)動(dòng)員伊辛巴耶娃以5.05m的成績(jī)打破世界紀(jì)錄.設(shè)伊辛巴耶娃從靜止勻加速助跑距離s=32m,速度達(dá)到v=8.0m/s時(shí),撐桿起跳,使重心升高h1=4.20m后越過(guò)橫桿,重心下降h2=4.05m時(shí)身體接觸軟墊,從最高點(diǎn)到落地過(guò)程中水平位移x=0.9m,已知伊辛巴耶娃的質(zhì)量m=65kg,重力加速度g取10m/s2,不計(jì)撐桿的質(zhì)量和空氣的阻力,求:
(1)伊辛巴耶娃勻加速助跑的加速度大小;
(2)如果伊辛巴耶娃只是通過(guò)借助撐桿把助跑提供的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為上升過(guò)程中的重力勢(shì)能,她最多能使自身重心升高多少?
(3)伊辛巴耶娃在撐桿起跳上升階段至少要做多少功?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,直角坐標(biāo)系xOy平面內(nèi)有一與該平面平行的勻強(qiáng)電場(chǎng).以O點(diǎn)為圓心、R=0.10 m為半徑畫一個(gè)圓,圓周與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)分別為a、b、c、d,已知a、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)分別為2 V、2V、-2 V,則下列說(shuō)法正確的是( )
A. 勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向沿y軸負(fù)方向
B. d點(diǎn)的電勢(shì)為-V
C. 將一個(gè)電子從c點(diǎn)移到O點(diǎn),電子的電勢(shì)能增加2 eV
D. 將一個(gè)電子沿圓弧順時(shí)針從a點(diǎn)移到b點(diǎn),電子的電勢(shì)能先減小后增大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,A、B、C、D、E、F、G、H是正方體的八個(gè)頂點(diǎn)。則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.只在F、D兩點(diǎn)放置等量異種點(diǎn)電荷,則A、G兩點(diǎn)電勢(shì)相等
B.只在B、D兩點(diǎn)放置等量異種點(diǎn)電荷,則E、C兩點(diǎn)電勢(shì)相等
C.只在A、B兩點(diǎn)放置等量異種點(diǎn)電荷,則H、G兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等
D.在八個(gè)頂點(diǎn)均放置電荷量為+q的點(diǎn)電荷,則立方體每個(gè)面中心的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】圖中B為理想變壓器,接在交變電壓有效值保持不變的電源上.L為指示燈,燈泡L1和L2完全相同(其阻值均恒定不變),R是一個(gè)定值電阻,電壓表、電流表都為理想電表。開始時(shí)開關(guān)S是閉合的,當(dāng)S斷開后,下列說(shuō)法正確的是( )
A. 電流表A2的示數(shù)變大 B. 電壓表的示數(shù)變大
C. 電流表A1的示數(shù)變小 D. 燈泡L1的亮度變暗
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