18．某同學(xué)利用如圖所示的裝置做“驗證機械能守恒定律”的實驗．

（1）實驗中現(xiàn)有如下器材：打點計時器、學(xué)生電源、鐵架臺（包括鐵夾）、紙帶、附帶夾子的重錘、刻度尺、秒表、導(dǎo)線若干．其中此實驗不需要使用的器材是秒表．
（2）若實驗中所用重錘的質(zhì)量m=0.2kg，打點計時器所用電源的頻率為50Hz，正確操作得到的紙帶如圖乙所示．O點對應(yīng)重錘開始下落的時刻，另選連續(xù)的三個計時點A、B、C作為測量的點，圖中的數(shù)據(jù)分別為計時點A、B、C到起始點O的距離，取重力加速度g=9.8m/s2，則從初始位置O到打下計數(shù)點B的過程中，重錘的重力勢能的減少量為0.92J，打B點時重錘的動能為0.90J（結(jié)果均取兩位有效數(shù)字）．
（3）實驗誤差產(chǎn)生的原因：空氣阻力和摩擦阻力做功消耗掉一部分機械能．

分析 根據(jù)下降的高度求出重力勢能的減小量，根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B點的速度，從而得出B點的動能．

解答 解：（1）實驗中時間可以通過打點計時器直接得出，不需要秒表測量．
（2）從初始位置O到打下計數(shù)點B的過程中，重錘的重力勢能的減少量△Ep=mgh=0.2×9.8×0.47J≈0.92J，B點的瞬時速度${v}_{B}=\frac{{x}_{AC}}{2T}=\frac{0.5319-0.4119}{0.04}m/s$=3.0m/s，則打B點時的動能${E}_{kB}=\frac{1}{2}m{{v}_{B}}^{2}=\frac{1}{2}×0.2×9J=0.90J$．
（3）可知重力勢能的減小量略大于動能的增加量，產(chǎn)生誤差的原因是空氣阻力和摩擦阻力做功消耗掉一部分機械能．
故答案為：（1）秒表；（2）0.92，0.90；（3）空氣阻力和摩擦阻力做功消耗掉一部分機械能．

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握紙帶的處理方法，會通過紙帶求解瞬時速度，從而得出動能的增加量，會根據(jù)下降的高度求出重力勢能的減小量．注意計算時單位的換算以及有效數(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

12．以下是有關(guān)近代物理內(nèi)容的若干敘述，其中正確的是（　�。�
A．一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng)，改用波長較長的光照射該金屬可能
B．氡222的半衰期為3.8天，則質(zhì)量為4g的氡222經(jīng)過7.6天還剩下1g的氡222
C．玻爾理論解釋了氫原子發(fā)射出來的光子其譜線為什么是不連續(xù)的
D．重核裂變?yōu)閹讉�中等質(zhì)量的核，其平均核子質(zhì)量會增加

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

9．如圖所示，甲是遠距離輸電線路的示意圖，乙是發(fā)電機輸出電壓隨時間變化的圖象，則（　　）
A．用戶用電器上交流電的頻率是100 Hz
B．發(fā)電機輸出交流電的電壓有效值是500 V
C．當(dāng)夜晚用戶用電器增多時，輸電線上損失的功率增大
D．輸電線的電流只由降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比決定

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

6．2015年9月14日在酒泉發(fā)射中心用長征二號丁運載火箭成功將高分九號衛(wèi)星送入太空，它標志著我國已全面突破和掌握了高分辨率對地觀測航天器研制的關(guān)鍵技術(shù)．高分九號是光學(xué)遙感衛(wèi)星，地面像元分辨率可達亞米級，主要用于國土普查、城市規(guī)劃、土地確權(quán)、路網(wǎng)設(shè)計、農(nóng)作物估產(chǎn)和防災(zāi)減災(zāi)等領(lǐng)域，可為“一帶一路”等國家重大戰(zhàn)略實施和國防現(xiàn)代化建設(shè)提供俏息保障．已知高分九號在稀薄大氣層中繞地做勻速圓周運動，對地表進行動態(tài)拍攝成像．設(shè)其經(jīng)小于一個周期的時間t內(nèi)運動的弧長為s，高分九號與地心連線掃過的角度為θ，引力常量為G，則下列說法正確的有（　�。�
A．高分九號的環(huán)繞周期為$\frac{2πt}{θ}$
B．地球的質(zhì)量為$\frac{{s}^{3}}{G{t}^{2}θ}$
C．地球的平均密度為$\frac{3{θ}^{2}}{4πG{t}^{2}}$
D．高分九號繞行時，若不進行軌道維護軌道半徑將減小

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

13．如圖所示，細桿的一端與一小球相連，可繞過O點的水平軸自由轉(zhuǎn)動．現(xiàn)給小球一初速度，使它在豎直平面內(nèi)做圓周運動，圖中a、b分別表示小球運動軌道的最低點和最高點，則下列有關(guān)桿對球的作用力的說法中，正確的是（　　）
A．a處一定為拉力，b處一定為拉力B．a處一定為拉力，b處可能為推力
C．a處一定為推力，b處可能為拉力D．a處一定為推力，b處一定為推力

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

3．轉(zhuǎn)筆是一項用不同的方法與技巧、以手指來轉(zhuǎn)動筆的休閑活動，如圖所示．盡管轉(zhuǎn)筆降低學(xué)習(xí)效率，但是仍受部分中學(xué)生的喜愛，其中也包含了許多物理知識，假設(shè)某轉(zhuǎn)筆高手能讓筆繞其桿上的某一點O做勻速圓周運動，下列關(guān)于轉(zhuǎn)筆中涉及到物理知識的敘述，其中正確的是（　�。�
A．筆桿上離O點越近的點，做圓周運動的向心加速度越大
B．筆桿上的各點做圓周運動的向心力是由萬有引力提供的
C．若該同學(xué)使用中性筆，筆尖上的小鋼珠有可能因快速地轉(zhuǎn)動做離心運動被甩走
D．筆桿上各點的角速度大小不相同

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

10．以速度v0水平拋出一物體，不計空氣阻力，重力加速度為g，當(dāng)其豎直分速度與水平分速度相等時，求：
（1）物體在空中運動的時間
（2）從拋出開始，物體發(fā)生的位移．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

7．在物理學(xué)發(fā)展過程中，觀測、實驗、假說和邏輯推理等方法都起到了重要作用．下列敘述符合史實的是（　�。�
A．特斯拉在實驗中觀察到電流的磁效應(yīng)，該效應(yīng)解釋了電和磁之間存在聯(lián)系
B．安培根據(jù)通電螺線管的磁場和條形磁鐵的磁場的相似性，提出了分子電流假說
C．法拉第在實驗中觀察到，在通有恒定電流的靜止導(dǎo)線附近的固定導(dǎo)線圈中，會出現(xiàn)感應(yīng)電流
D．楞次在分析了許多實驗事實后提出，感應(yīng)電流應(yīng)具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

8．某學(xué)習(xí)小組做探究向心力與向心加速度關(guān)系實驗．實驗裝置如圖甲：一輕質(zhì)細線上端固定在拉力傳感器O點，下端懸掛一質(zhì)量為m的小鋼球．小球從A點靜止釋放后繞O點在豎直面內(nèi)沿著圓弧ABC擺動．已知重力加速度為g，主要實驗步驟如下：

（1）用游標卡尺測出小球直徑d；
（2）按圖甲所示把實驗器材安裝調(diào)節(jié)好．當(dāng)小球靜止時，如圖乙所示，毫米刻度尺0刻度與懸點O水平對齊（圖中未畫出），測得懸點O到球心的距離L=0.8630m；
（3）利用拉力傳感器和計算機，描繪出小球運動過程中細線拉力大小隨時間變化的圖線，如圖丙所示．
（4）利用光電計時器（圖中未畫出）測出小球經(jīng)過B點過程中，其直徑的遮光時間為△t；
可得小球經(jīng)過B點瞬時速度為v=$\fracrwbinsy{△t}$（用d、△t表示）．
（5）若向心力與向心加速度關(guān)系遵循牛頓第二定律，則小球通過B點時物理量m、v、L、g、F1（或F2）應(yīng)滿足的關(guān)系式為：F2-mg=m$\frac{{v}^{2}}{L}$．

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同步練習(xí)冊答案