【題目】如圖為驗證機械能守恒定律的實驗裝置示意圖。

(1)某同學按照正確操作選的紙帶如圖所示,其中O是起始點,A、B、C 是打點計時器連續(xù)打下的3個點,打點頻率為50Hz,該同學用毫米刻度尺測量OA、B、C 各點的距離,并記錄在圖中(單位:cm),重錘的質(zhì)量為,重力加速度。根據(jù)以上數(shù)據(jù)當打點計時器打到B點時,重物重力勢能的減少量為______,動能的增加量為______J 。(要求計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)

(2)通過作圖象的方法可以剔除偶然誤差較大的數(shù)據(jù),提高實驗的準確程度。從紙帶上選取多個點,測量從起始點O到其余各點的下落高度h,并計算各點速度的平方,然后以為縱軸,以下落高度h為橫軸,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出圖線。若在實驗誤差允許的范圍內(nèi),圖線是一條過原點的直線,驗證了機械能守恒定律,則圖線斜率表示的物理量是______

(3)在實驗過程中,以下說法正確的是______

A.實驗中摩擦不可避免,紙帶越短克服摩擦做功越小,因此,實驗選取紙帶越短越好

B.實驗中用天平稱出重物的質(zhì)量是必不可少的步驟

C.測出重物下落時間t,通過計算出瞬時速度

D.若紙帶前面幾點較為密集且不清楚,可以舍去前面比較密集的點,合理選取一段打點比較清晰的紙帶,同樣可以驗證

【答案】0.550;0.545;重力加速度;D;

【解析】

(1)當打點計時器打到B點時,重物重力勢能的減少量為:

Epmgh=0.1×9.8×56.10×102J≈0.550J.
B點的速度為:
則動能的增加量為:EkmvB2×0.1×3.32J≈0.545J.
(2)根據(jù)機械能守恒有:mgh=mv2,則v2gh,圖線斜率表示的物理量是重力加速度g.
(3)實驗中摩擦不可避免,紙帶越短克服摩擦做功越小,但是紙帶不是越短越好,故A錯誤.驗證動能的增加量和重力勢能的減小量是否相等,質(zhì)量可以約去,可以不測量重物的質(zhì)量,故B錯誤.不能根據(jù)v=gt求出瞬時速度,否則就默認了機械能守恒,失去驗證的意義,故C錯誤.若紙帶前面幾點較為密集且不清楚,可以舍去前面比較密集的點,合理選取一段打點比較清晰的紙帶,同樣可以驗證,故D正確.故選D.

練習冊系列答案
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【題目】如圖所示,豎直平面內(nèi)有A、B、C三點,三點連線構(gòu)成一直角三角形,AB邊豎直,BC邊水平,D點為BC邊中點。一可視為質(zhì)點的物體從A點水平拋出,軌跡經(jīng)過D點,與AC交于E點。若物體從A運動到E的時間為tl,從A運動到D的時間為t2,則tl : t2

A. 1 : 1B. 1 : 2C. 2 : 3D. 1 : 3

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【題目】某同學漂浮在海面上,雖然水面波正平穩(wěn)地以1.8m/s的速率向著海灘傳播,但他并不向海灘靠近。該同學發(fā)現(xiàn)從第1個波峰到第10個波峰通過身下的時間間隔為18s。下列說法正確的是

A.水面波是一種機械波

B.該水面波的頻率為2Hz

C.該水面波的波長為3.6m

D.水面波沒有將該同學推向岸邊,是因為波傳播時能量不會傳遞出去

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【題目】甲、乙兩同學均設計了測動摩擦因數(shù)的實驗。已知重力加速度為g

(1)甲同學所設計的實驗裝置如圖所示。其中A為一質(zhì)量為M的長直木板,B為木板上放置的質(zhì)量為m的物塊,C為物塊右端連接的一輕質(zhì)彈簧測力計。實驗時用力將AB的下方抽出,通過C的讀數(shù)F1即可測出動摩擦因數(shù)。則該設計能測出________(“AB”“A與地面”)之間的動摩擦因數(shù),其表達式為________。

(2)乙同學的設計如圖乙所示。他在一端帶有定滑輪的長木板上固定有A、B兩個光電門,與光電門相連的計時器可以顯示帶有遮光片的物塊在其間的運動時間,與跨過定滑輪的輕質(zhì)細繩相連的輕質(zhì)測力計能顯示掛鉤處所受的拉力。實驗時,多次改變砂桶中砂的質(zhì)量,每次都讓物塊從靠近光電門A處由靜止開始運動,讀出多組測力計示數(shù)F及對應的物塊在兩光電門之間的運動時間t。在坐標系中作出的圖線如圖丙所示,圖線的斜率為k,與縱軸的截距為b,與橫軸的截距為c。因乙同學不能測出小車質(zhì)量,因乙同學不能測出小車質(zhì)量,故該同學還應該測出的物理量為 _______ 。根據(jù)該測量物理量及圖線信息可知物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)表達式為 ________ 。

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【題目】如圖所示,A、B兩物體之間用輕彈簧相連,B、C兩物體用不可伸長的輕繩相連,并跨過輕質(zhì)光滑定滑輪,C物體放置在固定的光滑斜面上.開始時用手固定C使繩處于拉直狀態(tài)但無張力,ab繩豎直,cd繩與斜面平行.已知B的質(zhì)量為m,C的質(zhì)量為4m,彈簧的勁度系數(shù)為k,固定斜面傾角α=30°.由靜止釋放C,C在沿斜面下滑過程中A始終未離開地面.(已知彈簧的彈性勢能的表達式為Ep=kx2x為彈簧的形變量.)重力加速度為g.求:

1)剛釋放C時,C的加速度大;

2C從開始釋放到速度最大的過程中,B上升的高度;

3)若A不離開地面,其質(zhì)量應滿足什么條件。

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【題目】如圖,電路中定值電阻阻值R大于電源內(nèi)阻阻值r。將滑動變阻器滑片向下滑動,理想電壓表示數(shù)變化量的絕對值分別為,理想電流表示數(shù)變化量的絕對值,則

A. A的示數(shù)增大 B. 的示數(shù)增大

C. 的比值大于r D. 大于

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A.處小球到達最低點時速度為0

B.處小球機械能的減少量等于處小球機械能的增加量

C.處小球向左擺動所能達到的最高位置應高于處小球開始運動時的高度

D.當支架從左向右回擺時,處小球能回到起始高度

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【題目】在用打點計時器“測定勻變速直線運動的加速度”實驗中。

(1)所用實驗器材除電磁打點計時器(含紙帶和復寫紙)、小車、一端帶有滑輪的長木板、繩、鉤碼、電源、導線及開關(guān)外,在下面的器材中,必須使用的還有______(填選項標號);

A.刻度尺 B.秒表 C.天平 D.彈簧測力計

(2)某同學將打點計時器接到頻率為50Hz的交流電源上,實驗時得到一條紙帶,紙帶上OA、BC、D、E為計數(shù)點,每相鄰兩個計數(shù)點間還有一個點沒有畫出。

由紙帶可知,打C點時小車的速度大小vC_____m/s2;小車的加速度大小a=_____m/s。(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)

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【題目】為了培養(yǎng)足球人才,全國各地開設了很多足球特色學校。如圖所示,某足球特色學校的學生在練習踢球時

A.腳對足球的作用力大于足球?qū)δ_的作用力

B.足球在水平地面上滾動時慢慢停下來,可能不受阻力作用

C.足球在水平地面上滾動時,受到地面的支持力是由于地面發(fā)生了形變

D.若足球在空中飛行,則其可能不受力

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