【題目】用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源,輸出電壓有6V的交流電和直流電兩種。重錘從高處由靜止開始落下,重錘上拖著的紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列的點(diǎn),對(duì)紙帶上的點(diǎn)的痕跡進(jìn)行測(cè)量,即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟:

A.按照?qǐng)D示的裝置安裝器材;

B.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的直流輸出端上;

C.用天平測(cè)量出重錘的質(zhì)量;

D.釋放懸掛重錘的紙帶,同時(shí)接通電源開關(guān)打出一條紙帶;

E.測(cè)量打出的紙帶上某些點(diǎn)到起始點(diǎn)間的距離;

F.根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢(shì)能是否等于增加的動(dòng)能。

(1)其中沒有必要進(jìn)行的步驟是____,操作不當(dāng)?shù)牟襟E是____。

(2)利用這個(gè)裝置也可以測(cè)量重錘下落的加速度a的數(shù)值。根據(jù)打出的紙帶,選取紙帶上的連續(xù)的五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E,測(cè)出各點(diǎn)之間的距離如圖所示。使用交流電的頻率為f,則計(jì)算重錘下落的加速度的表達(dá)式a=________。(x1、x2、x3、x4f表示)

(3)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),重錘減小的重力勢(shì)能總是大于重錘增加的動(dòng)能,其主要原因是重錘和紙帶下落過程中存在阻力作用,可以通過該實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)阻力的大小。若已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g,還需要測(cè)量的物理量是________。試用這些物理量和紙帶上的數(shù)據(jù)符號(hào)表示重錘和紙帶在下落的過程中受到的平均阻力大小f′=________。

【答案】C B D 重錘質(zhì)量m m

【解析】

(1)C、因?yàn)槲覀兪潜容^、的大小關(guān)系,故m可約去比較,不需要用天平,故C沒有必要;
B、應(yīng)將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的交流輸出端上,故選項(xiàng)B操作不當(dāng);
D、開始記錄時(shí),應(yīng)先給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電打點(diǎn),然后再釋放重錘,讓它帶著紙帶一同落下,否則會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生較大的誤差,故選項(xiàng)D操作不當(dāng)。

(2)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)時(shí)間間隔:
由勻變速運(yùn)動(dòng)的推論可知,,

則加速度為;

(3)根據(jù)牛頓第二定律得,,則,
知還需要測(cè)量的物理量是重錘的質(zhì)量m。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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【題目】如圖所示,在x軸相距為L的兩點(diǎn)固定兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷+Q、-Q,虛線是以+Q所在點(diǎn)為圓心、L/2為半徑的圓,ab、c、d是圓上的四個(gè)點(diǎn),其中a、c兩點(diǎn)在x軸上,b、d兩點(diǎn)關(guān)于x軸對(duì)稱。下列判斷正確的是( )

A. b、d兩點(diǎn)處的電勢(shì)相同

B. 四點(diǎn)中c點(diǎn)處的電勢(shì)最低

C. b、d兩點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度相同

D. 將一試探電荷+q沿圓周由a點(diǎn)移至c點(diǎn),+q的電勢(shì)能減小

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【題目】如圖所示,蹲在樹枝上的一只松鼠看到一個(gè)獵人正在用槍水平對(duì)準(zhǔn)它,就在子彈出槍口時(shí),松鼠開始運(yùn)動(dòng),下述各種運(yùn)動(dòng)方式中,松鼠不能逃脫厄運(yùn)而被擊中的是設(shè)樹枝足夠高

①自由落下

②豎直上跳

③迎著槍口,沿AB方向水平跳離樹枝

④背著槍口,沿AC方向水平跳離樹枝

A①②③ B②③④ C①③④ D①②④

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【題目】滑塊a、b的質(zhì)量均為m,a套在固定豎直桿上,與光滑水平地面相距h,b放在地面上,a、b通過鉸鏈用剛性輕桿連接,由靜止開始運(yùn)動(dòng),不計(jì)摩擦,a、b可視為質(zhì)點(diǎn),重力加速度大小為g.( )

A. a落地前,輕桿對(duì)b一直做正功

B. a落地時(shí)速度大小為

C. a下落過程中,其加速度大小始終不大于g

D. a落地前,當(dāng)a的機(jī)械能最小時(shí),b對(duì)地面的壓力大小為mg

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【題目】圖示為某種透明介質(zhì)的截面圖AOC為等腰直角三角形,BC為半徑R=10cm的四分之一圓弧,AB與水平屏幕MN垂直并接觸于A點(diǎn)。由紅光和紫光兩種單色光組成的細(xì)束復(fù)色光射向圓心O,在AB分界面上的入射角i=45°,結(jié)果在水平屏幕MN上出現(xiàn)兩個(gè)亮斑,左右亮斑分別為P1、P2。假設(shè)該介質(zhì)對(duì)紅光和紫光的折射率分別為n1 = ,n2 =。

(1)判斷P1、P2兩處產(chǎn)生亮斑的顏色;

(2)求兩個(gè)亮斑間的距離P1P2。

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【題目】如圖所示,由一段外皮絕緣的導(dǎo)線扭成兩個(gè)半徑為Rr圓形平面形成的閉合回路,R>r,導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的電阻為λ,導(dǎo)線截面半徑遠(yuǎn)小于Rr.圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直平面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間按B=kt(k>0,為常數(shù))的規(guī)律變化的磁場(chǎng),下列說法正確的是

A. 小圓環(huán)中電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針 B. 大圓環(huán)中電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針

C. 回路中感應(yīng)電流大小為 D. 回路中感應(yīng)電流大小為

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①部分實(shí)驗(yàn)步驟如下:

A. 測(cè)量完畢,關(guān)閉電源,取出紙帶。

B. 接通電源,待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作穩(wěn)定后放開小車。

C. 將小車?吭诖螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器附近,小車尾部與紙帶相連。

D. 把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在平板上,讓紙帶穿過限位孔。

上述實(shí)驗(yàn)步驟的正確順序是:____________________(用字母填寫)。

②圖(b)中標(biāo)出的相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔T=_________s。

③計(jì)數(shù)點(diǎn)5對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度大小計(jì)算式為v5=_________

④為了充分利用記錄數(shù)據(jù),減小誤差,小車加速度大小的計(jì)算式應(yīng)為a=_________.

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【題目】有一個(gè)垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),它的邊界MN左側(cè)為無場(chǎng)區(qū),右側(cè)是勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,如圖()所示,現(xiàn)讓一個(gè)金屬線框在紙平面內(nèi)以垂直于MN的恒定速度從MN左側(cè)進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,線框中的電流隨時(shí)間變化的it圖象如圖()所示,則進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域的金屬線框可能是下圖的(  )

A.

B.

C.

D.

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【題目】某同學(xué)將一直流電源的總功率PE、輸出功率PR和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr隨電流I變化的圖線畫在了同一坐標(biāo)上,如圖中的a、b、c所示,根據(jù)圖線可知 ( )

A. 反映Pr變化的圖線是c

B. 電源電動(dòng)勢(shì)為8 V

C. 電源內(nèi)阻為2

D. 當(dāng)電流為0.5 A時(shí),外電路的電阻為6

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