4.在探究“動能與重力勢能的轉(zhuǎn)換和守恒”的實(shí)驗(yàn)中:
(1)自由下落的重錘的質(zhì)量和密度要大一些,這是為了減少空氣阻力對實(shí)驗(yàn)的影響.
(2)實(shí)驗(yàn)中不需要(選填“需要”或“不需要”)測得重錘的質(zhì)量.
(3)某實(shí)驗(yàn)小組發(fā)現(xiàn),重錘減少的重力勢能總是大于重錘動能的增加量,其原因主要是在重錘下落的過程中存在阻力作用,因此想到可以通過該實(shí)驗(yàn)裝置測阻力的大。阎(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊臏?zhǔn)確值為g,電源的頻率為f,需再測出物理量重錘的質(zhì)量為m和s1,s2(s1,s2各段的時間間隔均為$\frac{1}{f}$),他們用這些物理量求出重錘下落的過程中受到的平均阻力F=mg-m(s2-s1)f2

分析 機(jī)械能守恒定律的條件是只有重力做功,所以本實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是想法減少重錘受到阻力的影響,減少措施有選取密度大的、質(zhì)量大體積小的重錘.通過紙帶處理求出重錘的加速度,根據(jù)牛頓第二定律求出阻力的大。

解答 解:(1)自由下落的重錘的質(zhì)量和密度要大一些,這是為了減少空氣阻力對實(shí)驗(yàn)的影響.
(2)驗(yàn)證機(jī)械能守恒,即驗(yàn)證動能的增加量和重力勢能的減小量是否相等,兩邊都有質(zhì)量,可以約去,所以不需要測量重錘的質(zhì)量.
(3)通過表達(dá)式可知,要測量阻力的大小,還需測量重錘的質(zhì)量m.
根據(jù)牛頓第二定律得,mg-F=ma;
由△x=aT2,T=$\frac{1}{f}$.
聯(lián)立解得:F=mg-m(s2-s1)f2
所以需再測出物理量是重錘的質(zhì)量為m.
故答案為:(1)空氣阻力
(2)不需要
(3)重錘的質(zhì)量為m;mg-m(s2-s1)f2

點(diǎn)評 對于基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)要從實(shí)驗(yàn)原理出發(fā)去理解,要親自動手實(shí)驗(yàn),深刻體會實(shí)驗(yàn)的具體操作,不能單憑記憶去理解實(shí)驗(yàn).在實(shí)驗(yàn)中注意體會實(shí)驗(yàn)的誤差來源,并能找到合適的方向去減小誤差.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.如圖所示,圖中的三個電表均為理想電表,當(dāng)滑動變阻器滑片P向左端緩慢移動時,下面說法中正確的是( 。
A.電壓表V1的讀數(shù)減小,電流表A的讀數(shù)增大
B.電壓表V1的讀數(shù)增大,電壓表V2的讀數(shù)增大
C.電阻RP消耗的功率增大,電容器C所帶電量增加
D.電壓表V2的讀數(shù)減小,電流表A的讀數(shù)減小

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15.一汽車在水平公路上行駛,此時牽引力大于阻力,之后保持功率不變,不斷增大牽引力.
(1)速度如何變化?
(2)加速度如何變化?

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12.如圖是湯姆孫用來測定電子比荷(電子的電荷量與質(zhì)量之比)的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖,某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)利用此裝置進(jìn)行了如下探索:

①真空管內(nèi)的陰極K發(fā)出的電子經(jīng)加速后,穿過A'中心的小孔沿中心線OP的方向進(jìn)入到兩塊水平正對放置的平行極板M和N間的區(qū)域.當(dāng)M和N間不加偏轉(zhuǎn)電壓時,電子束打在熒光屏的中心P點(diǎn)處,形成了一個亮點(diǎn);
②在M和N間加上偏轉(zhuǎn)電壓U后,亮點(diǎn)偏離到P1點(diǎn);
③在M和N之間再加上垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場,調(diào)節(jié)磁場的強(qiáng)弱,當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B時,電子在M、N間作勻速直線運(yùn)動,亮點(diǎn)重新回到P點(diǎn);
④撤去M和N間的偏轉(zhuǎn)電壓U,只保留磁場B,電子在M、N間作勻速圓周運(yùn)動,亮點(diǎn)偏離到P2點(diǎn).若視熒光屏為平面,測得P、P2的距離為y.
已知M和N極板的長度為L1,間距為d,它們的右端到熒光屏中心P點(diǎn)的水平距離為L2,不計電子所受的重力和電子間的相互作用.
(1)求電子在M、N間作勻速直線運(yùn)動時的速度大小;
(2)寫出電子在M、N間作勻速圓周運(yùn)動的軌跡半徑r與L1、L2及y之間的關(guān)系式;
(3)若已知電子在M、N間作勻速圓周運(yùn)動的軌跡半徑r,求電子的比荷;
(4)根據(jù)該小組同學(xué)的探索,請?zhí)岢龉浪汶娮颖群傻钠渌桨讣靶枰獪y量的物理量.

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19.對磁現(xiàn)象的研究中有一種“磁荷觀點(diǎn)”.人們假定,在N極上聚集著正磁荷,在S極上聚集著負(fù)磁荷.由此可以將磁現(xiàn)象與電現(xiàn)象類比,引入相似的概念,得出一系列相似的定律.例如磁的庫侖定律、磁場強(qiáng)度、磁偶極矩等.
在磁荷觀點(diǎn)中磁場強(qiáng)度定義為:磁場強(qiáng)度的大小等于點(diǎn)磁荷在該處所受磁場力與點(diǎn)磁荷所帶磁荷量的比值,其方向與正磁荷在該處所受磁場力方向相同.若用H表示磁場強(qiáng)度,F(xiàn)表示點(diǎn)磁荷所受磁場力,qm表示磁荷量,則下列關(guān)系式正確的是(  )
A.F=$\frac{H}{{q}_{m}}$B.H=$\frac{F}{{q}_{m}}$C.H=FqmD.qm=HF

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9.下列說法正確的是( 。
A.${\;}_{92}^{238}$U→${\;}_{90}^{234}$Th+${\;}_{2}^{4}$He是核裂變反應(yīng)方程
B.太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的核聚變
C.一個氫原子從n=3能級躍遷到n=2能級,該氫原子放出光子,原子的電勢能增加
D.將放射性元素?fù)诫s到其它穩(wěn)定元素中,并降低其溫度,它的半衰期會發(fā)生改變

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16.如圖所示,粗糙水平面與半徑R=1.5m的光滑$\frac{1}{4}$圓弧軌道相切于B點(diǎn).靜止于A處m=1kg的物體在大小為10N、方向與水平面成37°角的推力F作用下沿水平面運(yùn)動,到達(dá)B點(diǎn)時立刻撤去F,物體沿光滑圓弧向上沖并越過C點(diǎn),然后返回經(jīng)過B處的速度vB=12m/s.已知SAB=15m,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.不計空氣阻力.求:
(1)物體到達(dá)C點(diǎn)時對軌道的壓力;
(2)物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ.

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13.如圖甲所示,初始有一質(zhì)量m=5kg的物塊以速度V0=10m/s在水平地面上向右滑行,在此時刻給物塊施加一水平外力F,外力F隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示.作用3s時間后撤去外力F,規(guī)定水平向右為正方向,已知物塊與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,重力加速度g=10m/s2.求:
(1)撤去外力F時物塊的速度大小;
(2)物塊向右滑行的總位移和外力F對物塊所做的功.

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14.如圖所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為4:1,原線圈兩端接u=220$\sqrt{2}$sin100πt(V)的交流電源,副線圈兩端接R=55Ω的負(fù)載電阻,電表均為理想交流電表.則下列說法中正確的是( 。
A.副線圈中輸出交流電的頻率為12.5Hz
B.副線圈中電壓表的示數(shù)為55$\sqrt{2}$V
C.變壓器的輸入功率為110W
D.原線圈中的電流表A的示數(shù)為0.25A

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