19.如圖所示,將打點計時器固定在鐵架臺上,用重物帶動紙帶從靜止開始自由下落,利用此裝置可驗證機械能守恒定律.實驗中需要測量物體由靜止開始自由下落到某點時的瞬時速度v和下落高度h. 某同學(xué)對實驗得到的紙帶,設(shè)計了以下四種測量方案,這些方案中正確的是( 。
A.用刻度尺測出物體下落高度h,由打點間隔數(shù)算出下落時間t,通過v=gt計算出瞬時速度v
B.用刻度尺測出物體下落的高度h,并通過v=$\sqrt{2gh}$ 計算出瞬時速度v
C.根據(jù)做勻變速直線運動時,紙帶上某點的瞬時速度等于這點前后相鄰兩點間的平均速度,測算出瞬時速度v,并通過h=$\frac{{v}^{2}}{2g}$ 計算得出高度h
D.用刻度尺測出物體下落的高度h,根據(jù)做勻變速直線運動時,紙帶上某點的瞬時速度等于這點前后相鄰兩點間的平均速度,測算出瞬時速度v

分析 本實驗通過驗證減少的重力勢能mgh是否與增加的動能$\frac{1}{2}$mv2相等,來驗證機械能是否守恒,在處理數(shù)據(jù)時,高度h必須用刻度尺測量,速度v必須根據(jù)v=$\frac{x}{t}$來求,不能通過運動學(xué)公式來算出,否則得不到實驗驗證.

解答 解:A、B、瞬時速度應(yīng)由紙帶根據(jù)v=$\frac{x}{t}$求出,因為重物下落過程中受到阻力作用,實際加速度小于當?shù)刂亓铀俣龋荒苡胿=$\sqrt{2gh}$ 來求速度,故AB錯誤;
C、應(yīng)用米尺量出紙帶下落高度,不能用h=$\frac{{v}^{2}}{2g}$求高度,故C錯誤;
D、下落高度應(yīng)用米尺測量,根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度等于這點前后相鄰兩點間的平均速度,測出瞬時速度,故D正確.
故選:D

點評 明確各種實驗儀器的使用方法和實驗的實驗原理是解決實驗問題的關(guān)鍵,掌握瞬時速度通過實驗數(shù)據(jù)算出,而不是理論推算,下落高度是通過刻度尺來測量而得.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

9.伽利略在《兩種新科學(xué)的對話》一書中,提出猜想:物體沿斜面下滑是一種勻變速直線運動,同時他還實驗驗證了該猜想.某小組學(xué)生依據(jù)伽利略描述的實驗方案,設(shè)計了如圖所示的裝置,探究物體沿斜面下滑是否做勻變速直線運動.實驗操作步驟如下:
①讓滑塊從離擋板某一距離L處由靜止沿某一傾角θ的斜面下滑,并同時打開固定高度裝置中的閥門,使水箱中的水流到量筒中;
②當滑塊碰到擋板的同時關(guān)閉水箱閥門(假設(shè)水流出時均勻穩(wěn)定);
③記錄下量筒收集的水量V;
④改變滑塊起始位置離擋板的距離,重復(fù)以上操作;
⑤測得的數(shù)據(jù)見表格:
次數(shù)123456
L(m)4.53.93.02.11.50.9
V(mL)9084625240
①該實驗利用量筒中收集的水量來表示C.(填序號)
A.水箱中水的體積       B.水從水箱中流出的速度   C.滑塊下滑的時間       D.滑塊下滑的位移
②小組同學(xué)漏填了第3組數(shù)據(jù),實驗正常,你估計這組水量V=74mL.
(3)若保持傾角θ不變,增大滑塊質(zhì)量,則相同的L,水量V將不變(填“增大”“不變”或“減小”);若保持滑塊質(zhì)量不變,增大傾角θ,則相同的L,水量V將減少.(填“增大”“不變”或“減小”)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.如圖所示,絕熱的氣缸和活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體,活塞和氣缸間摩擦不計,當活塞上放置一重物時系統(tǒng)處于靜止狀態(tài),現(xiàn)讓它們由靜止開始作自由落體運動(整個過程中缸中氣體沒有泄露),則下列說法正確的是(  )
A.壓強減小,氣體體積增大,內(nèi)能增大B.壓強減小,氣體體積增大,內(nèi)能減小
C.壓強不變,氣體體積減小,內(nèi)能增大D.壓強增大,氣體體積增大,內(nèi)能減小

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.卡車在平直公公路上從靜止開始加速行駛,經(jīng)時間t前進距離x,速度達到最大值vm,設(shè)此過程中發(fā)動機功率恒為P,卡車所受阻力為f,則這段時間內(nèi),發(fā)動機所做的功為( 。
A.fxB.fvmC.PtD.Pt-fx

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

14.如圖所示,一導(dǎo)熱性能良好的容器水平放置,兩端是直徑不同的兩個圓筒,里面各有一個活塞,其橫截面積分別為SA=10cm2和SB=4cm2,質(zhì)量分別是MA=6kg,MB=4kg.它們之間用一質(zhì)量不計的輕質(zhì)細桿相連.兩活塞可在筒內(nèi)無摩擦活動,但不漏氣.在氣溫是-23℃時,用銷子M把B拴住,并把閥門K打開,使容器和大氣相通,隨后關(guān)閉K,此時兩活塞間氣體體積是300cm3,當氣溫升到了T=300K時求(設(shè)大氣壓強為1.0×105Pa不變,容器內(nèi)氣體溫度始終和外界氣溫相同):
(1)此時封閉氣體的壓強;
(2)若溫度升到T=300K,剛拔去銷子M時兩活塞的加速度;
(3)若活塞在各自圓筒內(nèi)運動一段位移后速度達到最大,這時加速度為多大(活塞運動過程沒有碰到彎壁處)?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.下列物理量中屬于矢量的是( 。
A.周期B.向心加速度C.D.動能

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

11.如圖甲所示為“牛頓擺”,3個完全相同的小鋼球用輕繩懸掛在水平支架上,輕繩互相平行,3個鋼球彼此緊密排列,球心等高.若小球間的碰撞可視為彈性碰撞,不計空氣阻力,向左拉起1號小球,由靜止釋放,則會出現(xiàn)圖乙中C所示情景.

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8.我國探月工程中相繼發(fā)射了“嫦娥一號”和“嫦娥二號”兩顆衛(wèi)星,其中“嫦娥一號”衛(wèi)星總重2350千克,其上搭載了8種科學(xué)探測儀器重約130千克,在離月球表面200公里高度的極月圓軌道繞月球飛行,“嫦娥二號”衛(wèi)星總重2480千克,其上搭載七種科學(xué)探測設(shè)備重約140千克,衛(wèi)星環(huán)繞月球飛行的軌道高度為100公里,則(  )
A.“嫦娥二號”衛(wèi)星與“嫦娥一號”衛(wèi)星的速度之比為$\sqrt{2}$:1
B.“嫦娥二號”衛(wèi)星比“嫦娥一號”衛(wèi)星的動能大
C.“嫦娥二號”衛(wèi)星比“嫦娥一號”衛(wèi)星的加速度小
D.“嫦娥二號”衛(wèi)星比“嫦娥一號”衛(wèi)星所受的月球引力大

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科目:高中物理 來源:2016-2017學(xué)年河北定州中學(xué)高二上11.4周練物理卷(解析版) 題型:選擇題

以下說法正確的是( )

A.伽利略通過“斜面實驗”,證明了“力不是維持運動的原因”

B.所有的永動機都違反了能量守恒定律,都不能制作成功

C.愛因斯坦提出“光子”理論,成功地對光電效應(yīng)進行了解釋

D.在相對論中,運動中的時鐘會比靜止時走得快

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同步練習(xí)冊答案