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12.在“驗證機械能守恒定律”的實驗中,打點計時器接在電壓為 6V頻率為50Hz的交流電源上,自由下落的重物質(zhì)量為1kg,一條理想的紙帶,數(shù)據(jù)如圖1所示,單位是cm,g取9.8m/s2,O、A之間有幾個計數(shù)點沒畫出.
(1)從起點O到打下計數(shù)點B的過程中,重力勢能的減少量△EP=0.49J,此過程中物體動能的增量△EK= 0.48J.(小數(shù)點后保留兩位)

(2)(單選)在“驗證機械能守恒定律”的實驗中,下列物理量中,需要通過計算得到的有D
A.重錘的質(zhì)量B.重力加速度
C.重錘下落的高度D.與重錘下落高度對應(yīng)的重錘的即時速度
(3)(單選)在利用重錘自由落下驗證機械能守恒定律的實驗中,根據(jù)紙帶算出相關(guān)的速度v,量出下落距離h,則以為縱軸,以h為橫軸,畫出的圖象應(yīng)是圖2中的C.

分析 (1)根據(jù)下落的高度可明確重力勢能的改變量,根據(jù)平均速度公式可求得B點的瞬時速度,從而求出動能的改變量;
(2)根據(jù)實驗原理進(jìn)行分析,從而明確實驗中需要的數(shù)據(jù),明確哪些數(shù)據(jù)是直接得出的,哪些數(shù)據(jù)需要計算得出;
(3)根據(jù)功能關(guān)系得重力勢能減小量等于重力做功的數(shù)值.根據(jù)v22-h的表達(dá)式,從數(shù)學(xué)的角度分析圖象.

解答 解:(1)從打下點A到打下點B的過程中重力勢能的減少量△Ep=mghAB=1×9.8×5.01×10-2J=0.49J.
B點的速度等于中間時刻的瞬時速度,故vB=7.063.142×0.02×102=0.98m/s; 則動能EK=12mvB2=12×1×0.982=0.48J;
(2)A、在“驗證機械能守恒定律”的實驗中,需要驗證的方程是:mgh=12mv2,直接測量的有:用刻度尺測量重錘下落的高度,重錘的質(zhì)量可以測量也可以不測量.重力加速度是當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣�,�?jīng)查表得到.故ABC錯誤.
D、根據(jù)勻變速運動的推論,通過計算可求得與重錘下落高度對應(yīng)的重錘瞬時速度.故D正確;
(3)物體自由下落過程中,由機械能守恒可以得出:
  mgh=12mv2,即12v2=gh
所以以12v2為縱軸,以h為橫軸畫出的圖線應(yīng)是過原點的傾斜直線,也就是圖中的C.
故選:C.
故答案為:(1)0.49;0.48;(2)D;(3)C.

點評 本題關(guān)鍵從實驗原理出發(fā),分析紙帶的選擇,數(shù)據(jù)處理,并能得出結(jié)論.利用圖象問題結(jié)合數(shù)學(xué)知識處理物理數(shù)據(jù)是實驗研究常用的方法.我們更多的研究直線圖形,找出其直線的斜率和截距.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

19.A、B兩個物體在同一直線上做勻變速直線運動,它們的速度圖象如圖所示,則( �。�
A.A、B兩物體運動方向相同B.0-4s內(nèi)A、B兩物體的位移相同
C.t=4s時,A、B兩物體的速度相同D.A物體的加速度比B物體的加速度大

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

20.風(fēng)洞實驗室可產(chǎn)生水平方向大小可調(diào)節(jié)的風(fēng)力.實驗室中有兩個質(zhì)量不等的球A、B,用一輕質(zhì)繩連接.把A球套在水平細(xì)桿上如圖所示,對B球施加水平風(fēng)力作用,使A球與B球一起向右勻加速運動.若把A、B兩球位置互換,重復(fù)實驗,讓兩球仍一起向右做勻加速運動,已知兩次實驗過程中球的加速度相同,A、B兩球與細(xì)桿的動摩擦因數(shù)相同.則兩次運動過程中,下列物理量一定不變的是(  )
A.細(xì)繩與豎直方向的夾角B.輕繩拉力的大小
C.細(xì)桿對球的支持力D.風(fēng)給小球的水平力

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

17.如圖所示是某物體運動的v-t圖象,由圖象可知(  )
A.在2s內(nèi)物體做往復(fù)運動B.2s內(nèi)物體的位移為零
C.第2s內(nèi)物體的加速度為2m/s2D.物體2s內(nèi)運動方向未改變

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

7.為了測定滑塊與水平桌面之間的動摩擦因數(shù)μ,某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實驗裝置,其中光滑的圓弧形滑槽末端與桌面相切.第一次實驗時,滑槽固定于桌面右端,末端與桌子右端M對齊,滑塊從滑槽頂端由靜止釋放,落在水平面的P點;第二次實驗時,滑槽固定于桌面左側(cè),測出末端N與桌子右端M的距離為L,滑塊從滑槽頂端由靜止釋放,落在水平面的Q點,已知重力加速度為g,不計空氣阻力.
(1)實驗還需要測出的物理量是(用代號表示).
A.滑槽的高度 h
B.桌子的高度 H
C.O點到P點的距離d1
D.O點到Q點的距離d2
E.滑塊的質(zhì)量 m
(2)寫出動摩擦因數(shù)μ的表達(dá)式是 μ=kdhjq6a21d224HL. 
(3)如果第二次實驗時,滑塊沒有滑出桌面,測得滑行距離為 X.則動摩擦因數(shù)可表示為μ=7gshnqm213Hx

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

17.如圖為驗證機械能守恒定律的實驗裝置示意圖.現(xiàn)有的器材為:帶鐵夾的鐵架臺、電磁打點計時器、紙帶、帶鐵夾的重錘、夭平.回答下列問題:
(1)為完成此實驗,除了所給的器材外,還需要的器材有AD(填入正確選項前的字母)
A.刻度尺  B.秒表    C.低壓直流電源        D.低壓交流電源
(2)下面列舉了該實驗的幾個操作步驟:
A.按照圖示的裝置安裝器材;
B.將打點計時器接到電源的“直流輸出”上;
C.用天平測出重錘的質(zhì)量;
D.先接通電源,后釋放紙帶,打出一條紙帶,再更換紙帶重復(fù)多次;
E.選擇一條合適的紙帶,測量紙帶上某些點間的距離;
F.根據(jù)測量的結(jié)果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能.
其中,操作不當(dāng)?shù)牟襟E是B,非必需的步驟是C.
(3)如果以v2為縱軸,以h為橫軸,根據(jù)實驗數(shù)椐繪出的v2-h圖象,該圖象是過原點的傾斜直線.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

4.驗證機械能守恒定律的實驗采用重物自由下落的方法:若實驗中所用重錘質(zhì)量m=1kg,打點紙帶如圖所示,打點時間間隔為0.02s,則記錄B點時,重錘的速度vB=0.59m/s(結(jié)果保留到小數(shù)點后兩位)從開始下落起至B點,重錘的重力勢能減少量是0.176J.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

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1.如圖所示,質(zhì)量和身高完全相同的兩人穿同樣的鞋在同一水平地面上進(jìn)行頂牛比賽,企圖迫使對方后退.設(shè)甲、乙兩人對桿的推力分別為F1、F2.甲、乙兩人身體因前傾而偏離豎直方向的夾角分別為α1、α2.已知傾角越大,該人手和桿的端點位置越低,且認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力.乙獲勝,則( �。�
A.F1=F2,α1>α2B.F1=F2,α1<α2C.F1>F2,α12D.F1>F2,α1>α2

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2.關(guān)于電場與磁場,下列說法正確的有( �。�
A.檢驗電荷在空間某處沒有受到電場力,該處的電場強度一定為零
B.檢驗電荷在空間某處電勢能為零,該處的電場強度一定為零
C.一小段通電導(dǎo)線在空間某處沒有受到磁場力,該處的磁感應(yīng)強度一定為零
D.一個線框在空間某處的磁通量為零,該處的磁感應(yīng)強度一定為零

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