18.用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.

①實(shí)驗(yàn)中的電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,其電源應(yīng)使用輸出電壓為6V的交流電(選填“交流電”或“直流電”).
②先接通電源,使重錘從高處由靜止開(kāi)始下落,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每經(jīng)過(guò)T時(shí)間在重錘拖著的紙帶上打出一個(gè)點(diǎn).其中A、B和C、D、E是兩段連續(xù)打出的點(diǎn),B、C間有一段紙帶未畫出.用刻度尺測(cè)量出各點(diǎn)間的距離分別為s1、s2、s3和s4,如圖2所示.當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打出D點(diǎn)時(shí)重錘下落的速度vD=$\frac{{{s_3}+{s_4}}}{2T}$,若測(cè)得打出B點(diǎn)時(shí)重錘下落的速度為vB,則該實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證的關(guān)系式是$g({{s_2}+{s_3}})=\frac{{{{({{s_3}+{s_4}})}^2}}}{{8{T^2}}}-\frac{v_B^2}{2}$.(用題目給出的物理量符號(hào)表示).

分析 根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過(guò)程中的平均速度,可以求出打紙帶上D點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大。
根據(jù)減小的重力勢(shì)能與增加的動(dòng)能是否相等進(jìn)行驗(yàn)證.

解答 解:(1)實(shí)驗(yàn)中的電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,其電源應(yīng)使用輸出電壓為6V的交流電;
(2)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過(guò)程中的平均速度,可以求出打紙帶上D點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大。
vD=$\frac{{{s_3}+{s_4}}}{2T}$
(3)減小的重力勢(shì)能為:△Ep=mg(s2+s3),動(dòng)能的增量為:△Ek=$\frac{1}{2}$m($\frac{{{s_3}+{s_4}}}{2T}$)2-$\frac{1}{2}$m${v}_{B}^{2}$;
則該實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證的關(guān)系式是:$g({{s_2}+{s_3}})=\frac{{{{({{s_3}+{s_4}})}^2}}}{{8{T^2}}}-\frac{v_B^2}{2}$.
故答案為:①交流電;②$\frac{{{s_3}+{s_4}}}{2T}$,$g({{s_2}+{s_3}})=\frac{{{{({{s_3}+{s_4}})}^2}}}{{8{T^2}}}-\frac{v_B^2}{2}$

點(diǎn)評(píng) 理解驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)原理,掌握紙帶的處理方法,要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的能力,在平時(shí)練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的理解與應(yīng)用.

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

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9.釷234核不穩(wěn)定,發(fā)生的核反應(yīng)方程為${\;}_{90}^{234}$Th→${\;}_{91}^{234}$Pa+${\;}_{-1}^{0}$e,在反應(yīng)過(guò)程中減少了1個(gè)中子.

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6.“電子能量分析器”主要由處于真空中的電子偏轉(zhuǎn)器和探測(cè)板組成.偏轉(zhuǎn)器是由兩個(gè)相互絕緣、半徑分別為RA和RB的同心金屬半球面A和B構(gòu)成,A、B為電勢(shì)值不等的等勢(shì)面電勢(shì)分別為φA和φB,其過(guò)球心的截面如圖所示.一束電荷量為e、質(zhì)量為m的電子以不同的動(dòng)能從偏轉(zhuǎn)器左端M的正中間小孔垂直入射,進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)區(qū)域,最后到達(dá)偏轉(zhuǎn)器右端的探測(cè)板N,其中動(dòng)能為Ek0的電子沿等勢(shì)面C做勻速圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)N板的正中間.忽略電場(chǎng)的邊緣效應(yīng).下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.A球面電勢(shì)比B球面電勢(shì)高
B.電子在AB間偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中做勻變速運(yùn)動(dòng)
C.等勢(shì)面C所在處電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E=$\frac{{4{E_{k0}}}}{{e({{R_A}+{R_B}})}}$
D.等勢(shì)面C所在處電勢(shì)大小為$\frac{{{φ_A}+{φ_B}}}{2}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

13.一簡(jiǎn)諧機(jī)械橫波沿x軸傳播,在t=0時(shí)刻的波形曲線如圖甲所示,該波在x=0處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖乙所示.則下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.該波的波速為2.0m/s
B.這列波的振幅為60cm
C.t=0時(shí),x=4.0m處質(zhì)點(diǎn)比x=5.0m處質(zhì)點(diǎn)的加速度大
D.t=0時(shí),x=8.0m處質(zhì)點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

3.如圖所示,甲、乙兩個(gè)質(zhì)量相同、帶等量異種電荷的帶電粒子,以不同的速率經(jīng)小孔P垂直磁場(chǎng)邊界MN,進(jìn)入方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),并垂直磁場(chǎng)邊界MN射出磁場(chǎng),半圓軌跡如圖中虛線所示.不計(jì)粒子所受重力及空氣阻力,則下列說(shuō)法中正確的是(  )
A.甲帶負(fù)電荷,乙?guī)д姾?/td>
B.洛倫茲力對(duì)甲做正功
C.甲的速率大于乙的速率
D.甲在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間大于乙在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

10.一束單色光從空氣射向某種介質(zhì)的表面,光路如圖所示,則該介質(zhì)的折射率為( 。
A.1.50B.1.41C.0.71D.0.67

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

7.如圖,豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,絕緣輕質(zhì)彈簧豎直立于水平地面上,上面放一質(zhì)量為m的帶正電小球,小球與彈簧不連接,施加外力F將小球向下壓至某位置靜止.現(xiàn)撤去F,小球從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到離開(kāi)彈簧的過(guò)程中,重力、電場(chǎng)力對(duì)小球所做的功分別為W1和W2,小球離開(kāi)彈簧時(shí)速度為v,不計(jì)空氣阻力,則上述過(guò)程中( 。
A.小球與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B.小球的重力勢(shì)能增加-W1
C.小球的機(jī)械能增加W1+$\frac{1}{2}$mv2D.小球的電勢(shì)能減少W2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

8.格林尼治時(shí)間2012年2月24日22時(shí)15分,MUOS-1衛(wèi)星從佛羅里達(dá)州卡納維拉爾角空軍基地發(fā)射升空.據(jù)路透社報(bào)道,MUOS系統(tǒng)搭建完畢后,美軍通信能力可望增強(qiáng)10倍,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)超髙頻衛(wèi)星通信,還可同時(shí)傳輸音頻、視頻和數(shù)據(jù)資料.若衛(wèi)星在發(fā)射升空的過(guò)程中總質(zhì)量不變,則下列有關(guān)該通信衛(wèi)星的說(shuō)法正確的是(  )
A.該衛(wèi)星的發(fā)射速度應(yīng)不小于11.2km/s
B.當(dāng)衛(wèi)星到達(dá)它的環(huán)繞軌道時(shí),其內(nèi)的物體將不受重力的作用
C.衛(wèi)星在向上發(fā)射升空的過(guò)程中其重力勢(shì)能逐漸變大
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