14．在做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)小組A不慎將一條選擇好的紙帶的前面一部分損壞了，剩下的一部分紙帶上各點(diǎn)間的距離數(shù)值如圖所示，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的周期為T=0.02s，重力加速度g=10m/s2；重錘的質(zhì)量為m=1kg，已知S1=0.98cm，S2=1.42cm，S3=1.78cm，則：
（1）重錘從B點(diǎn)到C點(diǎn)重力勢能變化量是△EP=0.142J；（保留3位有效數(shù)字）
（2）記錄B點(diǎn)時(shí)重錘的動(dòng)能EkB=0.180J，重錘從B點(diǎn)到C點(diǎn)動(dòng)能變化量是△Ek=0.140J；（保留3位有效數(shù)字）
（3）我們發(fā)現(xiàn)，△EP減少和△Ek增加并不嚴(yán)格相等，產(chǎn)生誤差的主要原因是存在摩擦阻力及空氣阻力做功．

分析 （1）根據(jù)下降的高度求出重力勢能的減小量．
（2）根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出C點(diǎn)的速度，從而得出C點(diǎn)的動(dòng)能，得出B到C過程中動(dòng)能的變化量．
（3）通過比較重力勢能的減小量和動(dòng)能增加量的關(guān)系，分析誤差產(chǎn)生的原因．

解答 解：（1）重錘從B點(diǎn)到C點(diǎn)重力勢能變化量為：
△EP=mgh=1×10×1.42×10-2J=0.142J．
（2）C點(diǎn)的速度為：
${v}_{C}=\frac{{x}_{BD}}{2T}=\frac{（1.42+1.78）×1{0}^{-2}}{0.04}$m/s=0.8m/s
則重錘從B點(diǎn)到C點(diǎn)動(dòng)能的變化量為：
$△{E}_{k}=\frac{1}{2}m{{v}_{C}}^{2}-{E}_{kB}$=$\frac{1}{2}×1×0.64-0.180J=0.140J$．
（3）實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)重力勢能的減小量略大于動(dòng)能的增加量，產(chǎn)生誤差的原因是存在摩擦阻力及空氣阻力做功．
故答案為：（1）0.142J；（2）0.140J；（3）存在摩擦阻力及空氣阻力做功

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵知道實(shí)驗(yàn)的原理以及誤差的來源，掌握紙帶的處理方法，會(huì)通過紙帶求解瞬時(shí)速度，從而得出動(dòng)能的增加量，會(huì)根據(jù)下降的高度求解重力勢能的減小量．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

4．如圖甲，足夠長的 U型金屬導(dǎo)軌固定放置在傾角為θ（未知）的絕緣斜面上，并處于垂直斜面向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T．質(zhì)量為m=0.1kg、電阻為r=0.2Ω的導(dǎo)體棒ab垂直放在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌接觸良好，且不計(jì)摩擦．導(dǎo)軌寬度l=0.4m，僅cd邊有電阻，其阻值為R（未知）．如圖乙是導(dǎo)體棒ab從靜止開始沿導(dǎo)軌下滑過程中的加速度與速度關(guān)系，g取10m/s2，求：
（1）當(dāng)棒的速度達(dá)到最大值時(shí)，棒中的感應(yīng)電流大小和方向；
（2）當(dāng)棒的速度達(dá)到最大速度的一半時(shí)，ab棒所受安培力的功率；
（3）已知棒從靜止開始下滑4m的過程中ab棒上產(chǎn)生的熱量Q為0.8J，求下滑到4m時(shí)棒的速度v的大小以及這一過程中流過ab棒的電量q．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

5．如圖所示，一位同學(xué)做飛鏢游戲，已知圓盤的直徑為d，飛鏢距圓盤為L，且對準(zhǔn)圓盤上邊緣的A點(diǎn)水平拋出，初速度為v0，飛鏢拋出的同時(shí)，圓盤以垂直圓盤過盤心O的水平軸勻速運(yùn)動(dòng)，角速度為ω．若飛鏢恰好擊中A點(diǎn)，則下列關(guān)系正確的是（　�。�
A．v0=ω$\fracwig6jtq{2}$B．ωL=π（1+2n）v0，（n=0，1，2，3，…）
C．2dv02=L2gD．dω2=gπ2（1+2n）2，（n=0，1，2，3，…）

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

2．如圖所示，有一矩形線圈面積為S，匝數(shù)為N，內(nèi)阻為r，繞OO′軸以角速度ω做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)它從如圖所示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中，下列說法中正確的是（　　）
A．從圖示位置開始計(jì)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢隨時(shí)間變化的規(guī)律為e=NBSωsinωt
B．線圈中電流的有效值為I=$\frac{NBSω}{（R+r）}$
C．通過電阻的電荷量為Q=$\frac{NBS}{（R+r）}$
D．在電阻R上產(chǎn)生的熱功率為p=$\frac{{N}^{2}{B}^{2}{S}^{2}ω}{2（R+r）}$

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

9．按要求連接好兩個(gè)電路甲和乙，如圖所示，下面說法正確的是（　　）
A．在甲電路中，閉合開關(guān)一瞬間，兩盞燈同時(shí)正常發(fā)光
B．在甲電路中，閉合開關(guān)后，A2燈立即正常發(fā)光，而A1燈慢慢變亮
C．在乙電路中，斷開開關(guān)一瞬間，A燈立即熄滅
D．在乙電路中，斷開開關(guān)，A燈慢慢變暗

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

19．用如圖1所示實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連接頻率為50Hz交流電，m2從高處由靜止開始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．圖2給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶：O是打下的第一個(gè)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖2所示．已知m1=100g，m2=300g，則（取g=9.80m/s2，結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）
（1）紙帶上打下記數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度v=2.40m/s
（2）從打下第“0”點(diǎn)到打下第“5”點(diǎn)的過程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量△Ek=1.15J，系統(tǒng)勢能的減少量△Ep=1.18J
（3）通過計(jì)算，數(shù)值上△Ek＜△Ep（填“＞”、“＜”或“=”），這是因?yàn)榧垘c打點(diǎn)計(jì)時(shí)器阻力作用、空氣阻力、滑輪有質(zhì)量，轉(zhuǎn)動(dòng)有阻力等．

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

6．如圖甲所示為用電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置．

（1）關(guān)于這一實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的是D．
A．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接直流電源
B．應(yīng)先釋放紙帶，后接通電源打點(diǎn)
C．需使用秒表測出重物下落的時(shí)間
D．測出紙帶上兩點(diǎn)跡間的距離，可知重物相應(yīng)的下落高度
（2）除了圖甲中所注明的器材外，實(shí)驗(yàn)中還需要學(xué)生電源、導(dǎo)線、刻度尺．
（3）若已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣热=9.80m/s2，重物質(zhì)量為0.1kg．實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖乙所示，打P點(diǎn)時(shí)，重物的速度為零，A、B、C為另外3個(gè)連續(xù)點(diǎn)．根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)，可知重物由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，重力勢能減少量△Ep=4.91．（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字），若△Ep＞△Ek，造成此誤差的主要原因是重物下落克服阻力做功．

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

3．如圖所示是用重錘做自由落體運(yùn)動(dòng)來“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置．
（1）為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，下列措施可行的是BC（填寫代號）
A．重錘選用體積較大且質(zhì)量較小的
B．重錘選用體積較小且質(zhì)量較大的
C．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)固定在豎直平面內(nèi)
D．應(yīng)先放手讓重錘拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，再通電讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作
（2）某同學(xué)實(shí)驗(yàn)計(jì)算結(jié)果時(shí)發(fā)現(xiàn)重物重力勢能的減少量△Ep略大于動(dòng)能的增加量△Ek，本實(shí)驗(yàn)中引起誤差的主要原因是重錘下落過程中存在著阻力作用．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

12．如圖甲所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=lT的有界勻強(qiáng)磁場中，用外力將邊長1=0.5m的正方形金屬線框（各處都完全相同）向右勻速拉出磁場，以bc邊剛離開磁場的時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，在線框拉卅磁場的過程中，ab邊受到的安培力大小F隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示．則下列說法正確的是（　　）
A．線框做勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小為2m/s
B．線框產(chǎn)生的感應(yīng)電流為逆時(shí)針方向，大小為0.5 A
C．金屬線框的總電阻為0.5Ω
D．線框穿出磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱為0.5 J

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同步練習(xí)冊答案