4.“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,質(zhì)量m=1.00kg的重物自由下落.圖乙為紙帶上打出的一系列點(diǎn),標(biāo)注的數(shù)據(jù)是點(diǎn)A、B、C、D到起點(diǎn)0的距離.已知相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s,取g=9.80m/s2

(1)下列器材中不必要是BC(填選項(xiàng)前的字母代號(hào)).
A.重物  B.天平  C.秒表  D.紙帶  E.毫米刻度尺
(2)下列說(shuō)法正確的是BD(填選項(xiàng)前的字母代號(hào)).
A.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接低直流電源          
B.應(yīng)該選通電打點(diǎn),然后釋放紙帶
C.選擇質(zhì)量較小的重物,有利于減小誤差 
D.實(shí)驗(yàn)的誤差,主要是下落過(guò)程中重物和紙帶受到的阻力而產(chǎn)生的
(3)如圖乙,若打點(diǎn)0時(shí),重物的速度為零.那么,從打點(diǎn)0到打點(diǎn)C的過(guò)程中,重物的重力勢(shì)能減少量△Ep=7.62J,動(dòng)能增加量△Ek=7.56J.(保留三位有效數(shù)字)

分析 根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理確定所需的測(cè)量器材.實(shí)驗(yàn)時(shí),重錘應(yīng)緊靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,紙帶拉著,處于豎直狀態(tài),兩限位孔豎直對(duì)齊.
驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)中,通過(guò)紙帶上打點(diǎn)可確定重錘的位置,從而算出由靜止到某點(diǎn)的速度對(duì)應(yīng)的動(dòng)能與這兩點(diǎn)間的重力勢(shì)能的關(guān)系,來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒.

解答 解:(1)在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí),表達(dá)式為:mgh=$\frac{1}{2}$mv2,兩邊質(zhì)量可以消去,故不需要測(cè)量質(zhì)量;故不需要天平;
該實(shí)驗(yàn)有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,不需要秒表,
故選:BC;
(2)A、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接低交流電源,故A錯(cuò)誤;
B、實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源,再松開(kāi)紙帶.故B正確.
C、為了減小阻力的影響,重物選擇質(zhì)量大一些,體積小一些的.故C錯(cuò)誤;
D、實(shí)驗(yàn)的誤差,主要是下落過(guò)程中重物和紙帶受到的阻力而產(chǎn)生的,故D正確;
故選:BD.
(3)從打點(diǎn)0到打點(diǎn)C的過(guò)程中,重物的重力勢(shì)能減少量△Ep=1×9.8×0.7775=7.62J
由勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該段時(shí)間內(nèi)的平均速度,
   即vC=$\frac{0.8573-0.7018}{2×0.02}$=3.89m/s   
動(dòng)能增加量△Ek=$\frac{1}{2}×1×$(3.89)2=7.56J
故答案為:(1)BC
(2)BD
(3)7.62;7.56

點(diǎn)評(píng) 考查驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)器材,在記憶實(shí)驗(yàn)器材時(shí)要注意結(jié)合實(shí)驗(yàn)原理及方法來(lái)記憶.要知道重物帶動(dòng)紙帶下落過(guò)程中能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程和能量守恒.知道能夠減小實(shí)驗(yàn)誤差的方法.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

14.如圖甲所示為測(cè)量電動(dòng)機(jī)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)角速度的實(shí)驗(yàn)裝置,半徑不大的圓形卡紙固定在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上,在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下勻速轉(zhuǎn)動(dòng).在圓形卡紙的旁邊垂直安裝了一個(gè)改裝過(guò)的電火花計(jì)時(shí)器,它的打點(diǎn)頻率為50Hz.實(shí)驗(yàn)步驟如下:①使電火花計(jì)時(shí)器與圓形卡紙保持良好接觸;②啟動(dòng)電動(dòng)機(jī),使圓形卡紙轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái);③接通電火花計(jì)時(shí)器的電源,使它工作起來(lái);④關(guān)閉電動(dòng)機(jī),拆除電火花計(jì)時(shí)器;研究圓形卡紙上留下的一段痕跡(如圖乙所示),寫(xiě)出角速度ω的表達(dá)式,代入數(shù)據(jù),得出ω的測(cè)量值.
  某次實(shí)驗(yàn)后,測(cè)得圓形卡紙上連續(xù)兩個(gè)記數(shù)點(diǎn)間對(duì)應(yīng)的圓心角都為0.1rad,每?jī)蓚(gè)記數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)跡,則電動(dòng)機(jī)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為ω=1rad/s.
  為了避免在卡紙連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中出現(xiàn)打點(diǎn)重疊,在電火花計(jì)時(shí)器與盤(pán)面保持良好接觸的同時(shí),可以緩慢地將電火花計(jì)時(shí)器沿圓形卡紙半徑方向向卡紙中心移動(dòng).則卡紙上打上的點(diǎn)的分布曲線(xiàn)不是一個(gè)圓,而是類(lèi)似一種螺旋線(xiàn),如圖丙所示.這對(duì)測(cè)量結(jié)果有影響嗎?沒(méi)有.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

15.a是靜止在地球赤道上的物體,b是探測(cè)衛(wèi)星,c是地球同步衛(wèi)星,它們?cè)谕黄矫鎯?nèi)沿不同的軌道繞地心做勻速圓周運(yùn)動(dòng),且均沿逆時(shí)針?lè)较蚶@行,若某一時(shí)刻,它們正好運(yùn)行到同一條直線(xiàn)上(如圖甲所示).則再經(jīng)過(guò)6小時(shí),圖中關(guān)于a、b和c三者位置的圖示可能正確的是( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

12.如圖所示,傾角θ=30°,寬度L=1m的足夠長(zhǎng)的U形平行金屬導(dǎo)軌固定在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T,范圍足夠大勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面斜向上,現(xiàn)用一平行導(dǎo)軌F=7.5N的恒力作用一根質(zhì)量m=0.2kg、電阻r=1Ω、垂直導(dǎo)軌的金屬棒ab,使其由靜止沿導(dǎo)軌向上移動(dòng)(ab棒始終與導(dǎo)軌接觸良好且垂直,不計(jì)導(dǎo)軌電阻).導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=$\frac{\sqrt{3}}{2}$,電阻R=2Ω.求:
(1)金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度v及此時(shí)棒ab兩端的電勢(shì)差;
(2)若金屬棒在導(dǎo)軌上速度達(dá)到10m/s時(shí),突然撤去F,此后金屬棒還能向上滑行,當(dāng)上升高度h=0.5m時(shí),時(shí)速度減為0,求從撤去F到棒ab速度減為0的過(guò)程中,金屬棒ab產(chǎn)生的焦耳熱.

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19.經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)是牛頓運(yùn)動(dòng)定律,萬(wàn)有引力定律更是建立了人們對(duì)牛頓物理學(xué)的尊敬.20世紀(jì)以來(lái),人們發(fā)現(xiàn)了一些新的事實(shí),用經(jīng)典力學(xué)無(wú)法解釋?zhuān)铝姓f(shuō)法正確的是( 。
A.由于經(jīng)典力學(xué)有局限性,所以它是錯(cuò)誤的
B.當(dāng)物體的速度接近光速時(shí),經(jīng)典力學(xué)仍成立
C.狹義相對(duì)論能描述微觀粒子運(yùn)動(dòng)的規(guī)律
D.量子力學(xué)能描述微觀粒子運(yùn)動(dòng)的規(guī)律

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

9.如圖所示,一根不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過(guò)定滑輪,兩端各系一個(gè)物體,A物體的質(zhì)量是B物體質(zhì)量的2倍.不計(jì)一切阻力,A物體自H高度處由靜止下落,B物體始終在平臺(tái)上.取地面為參考平面,求:A物體的動(dòng)能與其重力勢(shì)能相等時(shí),A物體離地面的高度.

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16.在“探究平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,可以描繪出小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡,實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)要步驟如下:
A.讓小球多次從同一位置上滾下,記下小球碰到鉛筆筆尖的一系列位置.
B.按圖安裝好器材,注意調(diào)整斜槽末端水平,記下平拋初位置O點(diǎn)和過(guò)O點(diǎn)的豎直線(xiàn).
C.取下白紙,以O(shè)為原點(diǎn),以豎直線(xiàn)為y軸建立坐標(biāo)系,用平滑曲線(xiàn)畫(huà)平拋運(yùn)動(dòng)物體的軌跡.
上述實(shí)驗(yàn)步驟的合理順序是BAC.

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13.一列簡(jiǎn)諧波在t=0時(shí)刻的波形圖如圖中實(shí)線(xiàn)所示,從此刻起,經(jīng)0.1s波形圖如圖中虛線(xiàn)所示,若波傳播的速度為10m/s,則( 。
A.這列波沿x軸正方向傳播
B.這列波的周期T=0.4ns,其中n=1,2,3…
C.t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)
D.從t=0時(shí)刻起質(zhì)點(diǎn)a經(jīng)0.2通過(guò)的路程為0.4m

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14.真空中有兩個(gè)靜止的點(diǎn)電荷,它們之間的相互作用力大小為F.若它們的帶電量都增大為原來(lái)的2倍,距離減小為原來(lái)的$\frac{1}{2}$,它們之間的相互作用力大小變?yōu)椋ā 。?table class="qanwser">A.$\frac{F}{4}$B.FC.4FD.16F

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