15.某同學(xué)利用豎直上拋小球的頻閃照片驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.頻閃儀每隔0.05s閃光一次,圖丙中所標(biāo)數(shù)據(jù)為實(shí)際距離,該同學(xué)通過(guò)計(jì)算得到不同時(shí)刻的速度如下表(當(dāng)?shù)刂亓铀俣热?.8m/s2,小球質(zhì)量m=0.2kg,結(jié)果保留三位有效數(shù)字):
時(shí)刻t2t3t4t5
速度v(m/s)4.994.483.98
v2(m2/s224.920.115.8
①由頻閃照片上的數(shù)據(jù)計(jì)算t5時(shí)刻小球的速度v5=3.48m/s.
②從t2到t5時(shí)間內(nèi),重力勢(shì)能增量△Ep=1.24J,動(dòng)能減少量△Ek=1.28J.
③在誤差允許的范圍內(nèi),若△Ep與△Ek近似相等,從而驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律.由上述計(jì)算得△Ep<△Ek(選填“>”“<”或“=”),造成這種結(jié)果的主要原因是由于紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的摩擦以及空氣阻力的存在.

分析 根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出t5時(shí)刻小球的速度;
根據(jù)下降的高度求出重力勢(shì)能的增量,結(jié)合兩個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出動(dòng)能的減小量.

解答 解:①在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中,中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過(guò)程中的平均速度,所以有:
v5=$\frac{0.1866+0.1614}{0.1}$m/s=3.48m/s.
②從t2到t5時(shí)間內(nèi),重力勢(shì)能增量△Ep=mgh=0.2×9.8×(0.2368+0.2116+0.1866)J=1.24J.
動(dòng)能減少量△Ek=$\frac{1}{2}×0.2×24.9-\frac{1}{2}×0.2×4.0{8}^{2}$=1.28J.
③由上述計(jì)算得△Ep<△Ek,造成這種結(jié)果的主要原因是由于紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的摩擦以及空氣阻力的存在.
故答案為:①3.48  ②1.24,1.28  ③<,由于紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的摩擦以及空氣阻力的存在

點(diǎn)評(píng) 本題考查了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律中的數(shù)據(jù)處理方法,以及有關(guān)誤差分析,尤其是誤差分析是難點(diǎn),要學(xué)會(huì)根據(jù)可能產(chǎn)生誤差的原因進(jìn)行分析.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

6.如圖,一根長(zhǎng)直導(dǎo)線豎直放置,通以向上的電流.直導(dǎo)線與銅圓環(huán)緊貼但相互絕緣,且導(dǎo)線經(jīng)過(guò)環(huán)心O.下述各過(guò)程中,銅環(huán)中有感應(yīng)電流的是( 。
A.環(huán)豎直向上勻速運(yùn)動(dòng)B.環(huán)繞環(huán)心O勻速轉(zhuǎn)動(dòng)
C.環(huán)向左勻速運(yùn)動(dòng)D.環(huán)以導(dǎo)線為軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

6.質(zhì)量m=50kg的人站在冰面上,他用繩子拖動(dòng)質(zhì)量M=200kg的箱子,若人與冰面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.4,箱與冰面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.2,為了使自己保持不動(dòng)而拖動(dòng)箱子,拉力方向與水平面間夾角α多大?

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3.在如圖所示的圓錐擺中,已知小球質(zhì)量為m,繩子長(zhǎng)度為L(zhǎng),繩子轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中與豎直方向的夾角為θ,試求:
(1)繩子的拉力;
(2)小球做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度.

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10.如圖甲為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī),電阻為r=2Ω的單匝矩形線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng),線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)和電刷與右側(cè)電路連接,右側(cè)電路中滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為R0=$\frac{40}{7}$Ω,滑動(dòng)片P位于滑動(dòng)變阻器中央,定值電阻R1=R0,R2=$\frac{{R}_{0}}{2}$,其它電阻不計(jì).從線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),閉合開(kāi)關(guān)S,線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中理想交流示數(shù)是10V,圖乙是矩形線圈磁通量Φ隨時(shí)間t變化的圖象,則下列正確的是( 。
A.電阻R2上的熱功率為1W
B.0.02s時(shí)滑動(dòng)變阻器R兩端的電壓瞬時(shí)值為零
C.線圈產(chǎn)生的e隨時(shí)間t變化的規(guī)律是e=10$\sqrt{2}$cos100πt(V)
D.線圈開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)到t=$\frac{1}{600}$s的過(guò)程中,通過(guò)R1的電荷量為$\frac{\sqrt{2}}{200π}$C

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

20.結(jié)合相關(guān)物理學(xué)史實(shí),下列說(shuō)法正確的是(  )
A.庫(kù)倫發(fā)現(xiàn)了靜止的電荷間存在著靜電力
B.卡迪文許在研究靜電力規(guī)律時(shí)用到了扭秤裝置
C.萬(wàn)有引力定律是一個(gè)普適規(guī)律
D.楊利偉在走出空間站時(shí)不再受到地球的吸引力

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

7.下列說(shuō)法正確的是( 。
A.比結(jié)合能越大,原子中核子結(jié)合的越牢固,原子核越穩(wěn)定
B.黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布只與黑體的溫度有關(guān)
C.放射性元素的半衰期與原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件有關(guān)
D.γ射線在真空中傳播的速度是3.0×108m/s

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

4.下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.物體對(duì)支持面的壓力越大,摩擦力也越大
B.所有物體彈力的大小都與物體的彈性形變的大小成正比
C.靜止的物體不可能受到滑動(dòng)摩擦力的作用
D.通常所說(shuō)的壓力、拉力、支持力等都是接觸力,它們?cè)诒举|(zhì)上都是電磁相互作用

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

5.某物理小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)量玩具小車通過(guò)凹形橋最低點(diǎn)時(shí)速度的實(shí)驗(yàn).所用器材有:玩具小車m、壓力式托盤秤、凹形橋模擬器m(圓弧部分的半徑為R=0.20m).

完成下列填空:
(1)將凹形橋模擬器靜置于托盤秤上,如圖(a)所示,托盤秤的示數(shù)m為1.00kg;
(2)將玩具小車靜置于凹形橋模擬器最低點(diǎn)時(shí),托盤秤的示數(shù)如圖(b)所示,該示數(shù)m+m為1.40kg;
(3)將小車從凹形橋模擬器某一位置釋放,小車經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)后滑向另一側(cè),此過(guò)程中托盤秤的最大示數(shù)為m;多次從同一位置釋放小車,記錄各次的m值如下表所示:
序號(hào)12345
m(kg)1.801.751.851.751.90
(4)根據(jù)以上數(shù)據(jù),可求出小車m經(jīng)過(guò)凹形橋最低點(diǎn)時(shí)對(duì)橋的壓力為7.9N;小車通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為1.4m/s.(重力加速度大小取9.80m/s2,計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

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