【題目】在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量為m的重錘從高處由靜止開始下落，重錘上拖著的紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時器打出一系列的點(diǎn)，對紙帶上的點(diǎn)進(jìn)行測量，就可以驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

①如圖所示，選取紙帶上打出的連續(xù)五個點(diǎn)A、B、C、D、E，測出A點(diǎn)距起始點(diǎn)O的距離為s0，點(diǎn)A、C間的距離為s1，點(diǎn)C、E間的距離為s2，使用的交流電的頻率為f，用以上給出的已知量寫出C點(diǎn)速度的表達(dá)式為vC= _____________，打點(diǎn)計(jì)時器在打O點(diǎn)到C點(diǎn)的這段時間內(nèi)，重錘的重力勢能的減少量為________，利用這個裝置也可以測量重錘下落的加速度a，則加速度的表達(dá)式為a=____________。

②在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，重錘減小的重力勢能總大于重錘增加的動能，其原因主要是因?yàn)樵谥劐N帶著紙帶下落過程中存在著阻力的作用，若已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣鹊闹禐?/span>g，用題目中給出的已知量表示重錘在下落過程中受到的平均阻力的大小F=__________。

【答案】 mg(s0+s1) 或

【解析】分析：解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)．

紙帶法實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動，測得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時紙帶運(yùn)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．

應(yīng)用牛頓第二定律研究下落過程求出平均阻力的大小F．

解答：解：（1）利用勻變速直線運(yùn)動的推論，vC=

根據(jù)重力勢能的定義式得：重力勢能減小量△Ep=mgh=mg（s0+s1）．

利用勻變速直線運(yùn)動的推論△x=at2得：a=

（2）根據(jù)牛頓第二定律得：F合=mg-f=ma，f=mg-ma=mg-m

故答案為：（1），mg（s0+s1），（2）mg-m

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一理想變壓器原，副線圈的匝數(shù)比為n1：n2=10：1，原線圈通過理想電流表A接在u=200sinl00πr（v）的正弦交流電源上，電路如圖所示，則（　　）

A. 電壓表的讀數(shù)為20V

B. 滑動變阻器的滑片向上滑動時，變壓器的輸入功率變小

C. 滑動變阻器的滑片向下滑動時，電流表的讀數(shù)變小

D. 滑動變阻器的滑片向下滑動時，電壓表的讀數(shù)變小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，電阻為1Ω的矩形線圈繞垂直勻強(qiáng)磁場的轉(zhuǎn)軸OO′勻速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生交流電，現(xiàn)將此電流給阻值為R=10Ω的小燈泡L供電，通過電流傳感器得到燈泡中電流的圖象如圖乙，不考慮溫度對燈泡阻值的影響，下步列說法中正確的是（　�。�

A. 在t=5×10-3s時，線圈處于中性面位置

B. 在=10×10-3s時，穿過線圈的磁通量最大

C. 交變電流的瞬時表達(dá)式為i=5cos50πt

D. 線圈產(chǎn)生的交流電的電動勢為55V

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，一個枕形導(dǎo)體AB原來不帶電。將它放在一個負(fù)點(diǎn)電荷的電場中，點(diǎn)電荷的電量為-Q，與AB中心O點(diǎn)的距離為R。由于靜電感應(yīng)，在導(dǎo)體A、B兩端分別出現(xiàn)感應(yīng)電荷。當(dāng)達(dá)到靜電平衡時（ ）

A. 導(dǎo)體中心O點(diǎn)的場強(qiáng)為kQ/R2

B. 導(dǎo)體上的感應(yīng)電荷在導(dǎo)體中心O點(diǎn)的場強(qiáng)為kQ/R2

C. 導(dǎo)體A端電勢低于B端電勢

D. 導(dǎo)體A端電勢高于B端電勢

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用如圖甲所示的裝置，來驗(yàn)證碰撞過程中的動量守恒。圖中PQ是斜槽，QR為水平槽。O點(diǎn)是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點(diǎn)，A、B兩球的質(zhì)量之比mA:mB＝3:1。先使A球從斜槽上固定位置G由靜止釋放，在水平地面的記錄紙上留下落點(diǎn)痕跡，重復(fù)10次，得到10個落點(diǎn)。再把B球放在水平槽上的末端R處，讓A球仍從位置G由靜止釋放，與B球碰撞，碰后A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡，重復(fù)10次。A、B兩球在記錄紙上留下的落點(diǎn)痕跡如圖乙所示，其中米尺的零點(diǎn)與O點(diǎn)對齊。

①碰撞后A球的水平射程應(yīng)取_____________cm。

②本實(shí)驗(yàn)巧妙地利用小球飛行的水平距離表示小球的水平速度。下面的實(shí)驗(yàn)條件中，可能不能使小球飛行的水平距離表示為水平速度的是_____________。

A. 使A、B兩小球的質(zhì)量之比改變?yōu)?/span>5:1

B. 升高固定點(diǎn)G的位置

C. 使A、B兩小球的直徑之比改變?yōu)?/span>1:3小球

D. 升高桌面的高度，即升高R點(diǎn)距地面的高度

③利用此次實(shí)驗(yàn)中測得的數(shù)據(jù)計(jì)算碰撞前的總動量與碰撞后的總動量的比值_______。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，理想變壓器的原線圈接在的交流電源上，副線圈接有R=55 Ω的負(fù)載電阻，原、副線圈匝數(shù)之比為2:1，電流表、電壓表均為理想電表。下列說法正確的是

A. 原線圈的輸入功率為220W

B. 電流表的讀數(shù)為1 A

C. 電壓表的讀數(shù)為110V

D. 副線圈輸出交流電的周期為50 s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的電路中，L為電感量足夠大的理想電感，C是電容量足夠大的理想電容，Rl、R2是阻值大小合適的相同電阻，E是內(nèi)阻不計(jì)的直流電源．Gl、G2是兩個零刻度在中央的相同的靈敏電流計(jì)，且當(dāng)電流從哪一側(cè)接線柱流入時，指針即向哪一側(cè)偏轉(zhuǎn)．對該電路下列判斷正確的是（　�。�

A. 開關(guān)S閉合的瞬間，兩電流計(jì)將同時發(fā)生明顯的偏轉(zhuǎn)

B. 開關(guān)S閉合的瞬間，僅電流計(jì)G1發(fā)生明顯地偏轉(zhuǎn)

C. 開關(guān)S閉合電路穩(wěn)定后，兩電流計(jì)均有明顯不為零的恒定示數(shù)

D. 電路穩(wěn)定后再斷開電鍵S，此后的短時間內(nèi)，G1的指針將向右偏轉(zhuǎn)，G2的指針將向左偏轉(zhuǎn)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】兩根足夠長的光滑導(dǎo)軌豎直放置，間距L、底端接阻值為R的電阻．將質(zhì)量為m的金屬棒懸掛在一個固定的輕彈簧的下端，金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直，如圖所示，除電阻R外其余電阻不計(jì)．現(xiàn)將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放．則(　　)

A. 釋放瞬間金屬棒的加速度等于重力加速度g

B. 金屬棒向下運(yùn)動時，流過電阻R的電流方向?yàn)?/span>a→b

C. 金屬棒的速度為v時，所受安培力F＝

D. 電阻R上產(chǎn)生的總熱量等于金屬棒重力勢能的減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲，兩光滑平行金屬長導(dǎo)軌a、b與水平面間的夾角θ=30°，相距L=1.0m，a、b下端連接阻值R=1.0Ω的電阻，導(dǎo)軌處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中。一質(zhì)量m=0.20kg、阻值r=0.50Ω的金屬棒垂直于導(dǎo)軌放置，與導(dǎo)軌平行的絕緣細(xì)線跨過光滑定滑輪連接金屬棒與質(zhì)量M=0.30kg的物體，細(xì)線處于伸直狀態(tài)。t=0時，對物體施加向下的力F，使物體由靜止開始運(yùn)動，t=0.3s時撤去F，金屬棒沿導(dǎo)軌向上滑行的速度v與時間t之間的關(guān)系如圖乙。不計(jì)導(dǎo)軌電阻，重力加速度g取10m/s2。

（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大�。�

（2）求t=0.2s時，力F的瞬時功率 ；

（3）以物體與金屬棒為系統(tǒng)，求0—0.6s內(nèi)該系統(tǒng)機(jī)械能的變化量。

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