13.在“驗證機械能守恒定律”的實驗中,打點計時器所用電源頻率為50Hz,當?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s2,測得所用重物質(zhì)量是1.00kg,一位同學(xué)按正確的操作打出一條紙帶,并量得紙帶上連續(xù)五點A、B、C、D、E到第一點的距離分別是15.55cm、19.20cm、23.23cm、27.64cm和32.43cm,由此可知若以第一點為起點,重物運動到B點重力勢能的減少量是1.88J,重物的動能增加量為1.84J.(兩空均保留兩位小數(shù)).

分析 紙帶實驗中,若紙帶勻變速直線運動,測得紙帶上的點間距,利用勻變速直線運動的推論,可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度,從而求出動能,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.

解答 解:重物運動到B點重力勢能的減少量:△Ep=mgh=1.00×9.8×0.1920≈1.88J.
在勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度等于該過程中的平均速度,
B點的瞬時速度:vB=$\frac{AC}{2T}$=$\frac{0.2323-0.1555}{2×0.02}$≈1.92m/s,
動能的增加量:△Ek=$\frac{1}{2}$mvB2=$\frac{1}{2}$×1.00×1.922=1.84J;
故答案為:1.88;1.84.

點評 紙帶問題的處理時力學(xué)實驗中常見的問題,對于這類問題要熟練應(yīng)用運動學(xué)規(guī)律和推論進行求解,計算過程中要注意單位的換算和有效數(shù)字的保留.

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

3.至今為止,人類已經(jīng)發(fā)射了很多顆圍繞地球運動的衛(wèi)星.若衛(wèi)星運動的軌道為圓周,則它的軌道可能是下圖中的( 。
A.B.
C.D.

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4.如圖所示,宇航員在地球表面完成以下實驗:在固定的豎直光滑圓弧軌道內(nèi)部的最低點,給質(zhì)量為m的小球水平初速度v,小球恰能在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運動,而宇航員在某星球表面重復(fù)上述實驗時發(fā)現(xiàn)小球只能上升至圓心等高處.已知該星球半徑為地球半徑的2倍,小球可視為質(zhì)點,可求得該星球和地球的密度之比為( 。
A.5:4B.4:5C.5:1D.1:5

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1.衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動,速度越大的衛(wèi)星( 。
A.半徑一定越大B.周期一定越大C.向心力一定越大D.加速度一定越大

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8.720m的高空有一駕飛機以85m/s的速度水平飛行(g取10m/s2
求:(1)從飛機上掉下的物體經(jīng)多長時間落地?
(2)物體從掉下到落地,水平方向運動的距離多大?
(3)從掉下開始3s末物體的速度大。

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

18.圖中,甲、乙兩球質(zhì)量相同,輕質(zhì)懸線長度L>L,懸點等高.先將懸線拉至水平位置,再無初速地釋放兩球.設(shè)甲球通過最低點時的動能為EK甲,此時懸線的拉力為F,甲球的向心加速度為a,乙球通過最低點時的動能為EK乙,此時懸線的拉力為F,乙球的向心加速度為a,則下列結(jié)論中正確的是(  )
A.EK甲>EK乙
B.F>F
C.a=a
D.相對于同一參考平面,甲球到達最低點時的機械能小于乙球到達最低點的機械能

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.市電即電網(wǎng)為我們提供的工頻交變電流,我國的市電標準為“220V/50Hz”.它是由發(fā)電站的發(fā)電機發(fā)出,通過分級升壓或降壓變壓器變換電壓,跨越較遠距離輸送到用戶所在地.下列說法正確的是( 。
A.220 V指的是交流電壓的峰值
B.變壓器可以變換交流電的電壓、功率和頻率
C.發(fā)電機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為3 000 r/min
D.采用遠距離高壓輸電可減小輸電線的電阻及電線上的電流

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

2.如圖甲所示的光電門傳感器是測定物體通過光電門的時間的儀器.其原理是發(fā)射端發(fā)出一束很細的紅外線到接收端,當固定在運動物體上的一個已知寬度為d的擋光板通過光電門擋住紅外線時,和它連接的數(shù)字計時器可記下?lián)豕獾臅r間△t,則可以求出運動物體通過光電門時的瞬時速度大。

(1)為了減小測量瞬時速度的誤差,應(yīng)選擇寬度比較窄(選填“寬”或“窄”)的擋光板.
(2)圖乙是某同學(xué)利用光電門傳感器探究小車加速度與力之間關(guān)系的實驗裝置,他將該光電門固定在水平軌道上的B點,用不同重物通過細線拉同一小車,小車每次都從同一位置A點靜止釋放.
①如圖丙所示,用游標卡尺測出擋光板的寬度d=7.40mm,實驗時將小車從圖乙A點靜止釋放,由數(shù)字計時器記下?lián)豕獍逋ㄟ^光電門時擋光時間間隔△t=0.02s,則小車通過光電門時的瞬時速度大小為0.37m/s;(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
②實驗中設(shè)小車的質(zhì)量為m1,重物的質(zhì)量為m2,則在m1與m2滿足關(guān)系式m1>>m2時可近似認為細線對小車的拉力大小與重物的重力大小相等;
③測出多組重物的質(zhì)量m2和對應(yīng)擋光板通過光電門的時間△t,并算出小車經(jīng)過光電門時的速度v,通過描點作出兩物理量的線性關(guān)系圖象,可間接得出小車的加速度與力之間的關(guān)系.處理數(shù)據(jù)時應(yīng)作出v2-m2圖象(選填“v2-m1”或“v2一m2”);
④某同學(xué)在③中作出的線性關(guān)系圖象不過坐標原點,如圖丁所示(圖中的m表示m1或m2),其可能的原因是操作過程中平衡摩擦力過量.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

3.如圖所示為機械波的波源O做勻速直線運動的情況,圖中的圓表示波峰,則該圖中表示的多普勒現(xiàn)象;波源正在移向A點,觀察到波的頻率最低的點是B.

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