18．在“探究動能與重力勢能的轉化和守恒”的實驗中采用重物自由下落的方法：
（1）實驗供選擇的重物有以下四個，應選擇C．
A．質量為100g的木球            B．質量為10g的砝碼
C．質量為200g的鉤碼            D．質量為10g的塑料球
（2）實驗中不一定（填一定或不一定）要用天平測量重物的質量．
（3）若某次實驗中使用質量m=1kg的重物自由下落，得到如圖所示的紙帶，相鄰計數(shù)點間的時間間隔為0.04s．那么從打點計時器打下起點O到打下B點的過程中，重物重力勢能的減少量△Ep=2.33J （g=10m/s2，保留三位有效數(shù)字），此過程中重物動能的增加量△Ek=2.26J（保留三位有效數(shù)字）．由此可得到的結論是在誤差允許范圍內(nèi)，重物的機械能守恒．

分析 為了減小阻力的影響，重錘選擇質量大一些，體積小一些的．
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，從而得出動能的增加量，通過比較得出實驗的結論．

解答 解：（1）為了減小阻力的影響，重錘選擇質量大一些，體積小一些的，所以重物選擇質量為200g的鉤碼，故選：C．
（2）驗證動能的增加量和重力勢能的減小量，兩端都有質量，可以約去，所以不一定需要測量重錘的質量．
（3）從打點計時器打下起點O到打下B點的過程中，重物重力勢能的減少量△Ep=mgh=1×10×23.25×10-2J≈2.33J，B點的瞬時速度${v}_{B}=\frac{{x}_{AC}}{2T}=\frac{0.3250-0.1550}{0.08}$m/s=2.125m/s，則動能的增加量$△{E}_{k}=\frac{1}{2}m{{v}_{B}}^{2}$=$\frac{1}{2}×1×2.12{5}^{2}$≈2.26J，可知在誤差允許范圍內(nèi)，重物的機械能守恒．
故答案為：（1）C，（2）不一定，（3）2.33，2.26，在誤差允許范圍內(nèi)，重物的機械能守恒．

點評 解決本題的關鍵掌握紙帶的處理方法，會根據(jù)紙帶求解瞬時速度，從而得出動能的增加量，會根據(jù)下降的高度求解重力勢能的減小量．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

8．某同學用如圖所示的裝置測量木塊A與水平桌面間的動摩擦因數(shù)．在桌面上固定有輕彈簧，光電門1和光電門2．實驗步驟如下：
�。m當調(diào)節(jié)兩光電門1，2的位置，用刻度尺測量出兩光電門的距離x1，通過木塊A壓縮至適當?shù)奈恢肞后釋放，由光電計時器測量出木塊A的前端從光電門1到光電門2的時間為t1；
ⅱ．光電門2的位置不動，改變光電門1的位置，用刻度尺測量出兩光電門之間的距離x2，木塊A壓縮彈簧至同一位置P后釋放，由光電計時器測出木塊A的前端由光電門1到光電門2的時間為t2．
試回答以下問題：
（1）若兩光電門距離為x，物塊A到達光電門2的速度為v，物塊在兩光電門之間運動的時間為t，物塊在與桌面上運動的加速度大小為a，物理量x，v，t，a之間的關系式為x=$x=vt+\frac{1}{2}a{t}^{2}$
（2）實驗還需要測量或者知道的物理量是D（填正確答案前面的字母序號）．
A．木塊的長度l    B．彈簧的進度系數(shù)k    C．彈簧的形變量x    D．重力加速度g
（3）利用測量的物理量得出物塊A與水平桌面間的動摩擦因數(shù)為$\frac{2（{x}_{2}{t}_{1}-{x}_{1}{t}_{2}）}{{t}_{1}{t}_{2}（{t}_{2}-{t}_{1}）g}$．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

9．在利用重物自由下落“驗證機械能守恒定律”的實驗中，有如下器材：
A．打點計時器    B．低壓交流電源（附導線）
C．天平（附砝碼）D．鐵架臺（附夾子）
E．重錘（附夾子）F．紙帶
G．秒表       H．復寫紙
（1）其中不必要的器材是CG；還缺少的器材是刻度尺；（填代碼）
（2）某實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置來驗證機械能守恒定律．已知當?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2．實驗小組選出一條紙帶如圖乙所示，其中O點為打點計時器打下的第一個點（靜止點），A、B、C為三個計數(shù)點，在計數(shù)點A和B、B和C之間還各有一個點，測得h1=12.01cm，h2=19.15cm，h3=27.85cm．打點計時器電源為50Hz的交流電．
若重錘質量為m，根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以求得：當打點計時器打到B點時，重錘的重力勢能比開始下落時減少了1.88mJ；此時重錘的動能比開始下落時增加了1.96mJ，根據(jù)計算結果可以知道該實驗小組在做實驗時出現(xiàn)的問題可能是做實驗時先釋放了紙帶然后再合上打點計時器的電鍵（找出一種原因即可）；

（3）如果重錘下落高度為h時對應的速度為v，以$\frac{v^2}{2}$為縱軸，以h為橫軸，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出$\frac{{v}^{2}}{2}$-h圖線，則圖線斜率的數(shù)值在理論上等于重力加速度g．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

6．一個直流發(fā)電機的電動勢為240V，內(nèi)阻為5Ω，現(xiàn)按如圖的電路給一臺電扇和一個電燈供電，電扇的規(guī)格“220V、100W、內(nèi)阻為5Ω”，燈泡規(guī)格“220V、100W”，用電器正常工作時：求：
（1）滑動變阻器的阻值為多少？
（2）電扇的熱功率和機械功率分別是多少？
（3）將滑動變阻器改為與電扇、電燈并聯(lián)，調(diào)整其阻值，使電源獲得最大輸出功率，則電源的最大輸出功率和此時電燈的功率各是多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

13．如圖所示，正三角形ABC區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面的勻強磁場（未畫出），磁感應強度為B=$\frac{2\sqrt{3}m{v}_{0}}{3qL}$，△ABC的邊長為L，O為BC邊的中點．大量質量為m、速度為v0的粒子從O點沿不同的方向垂直于磁場方向射入該磁場區(qū)域（不計粒子重力），則從AB邊和AC邊射出的粒子在磁場中的運動時間可能為（　　）
A．$\frac{\sqrt{3}πL}{3{v}_{0}}$B．$\frac{\sqrt{3}πL}{6{v}_{0}}$C．$\frac{\sqrt{3}πL}{9{v}_{0}}$D．$\frac{\sqrt{3}πL}{12{v}_{0}}$

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

3．如圖甲為“驗證牛頓第二定律”的實驗裝置示意圖，盤和重物的總質量為m，小車和砝碼的總質量為M．實驗中用盤和重物總重力的大小作為細線對小車拉力的大小．

（1）實驗中，為了使細線對小車的拉力等于小車所受的合外力，先調(diào)節(jié)長木板一端定滑輪的高度，使細線與長木板平行．接下來還需要進行的一項操作是B（填寫所選選項的序號）
A．將長木板水平放置，讓小車連著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶，給打點計時器通電，調(diào)節(jié)m的大小，使小車在盤和重物的牽引下運動，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動．
B．將長木板的右端墊起適當?shù)母叨�，讓小車連著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶，撤去盤和重物，給打點計時器通電，輕推小車，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動．
C．將長木板的右端墊起適當?shù)母叨�，撤去紙帶以及盤和重物，輕推小車，觀察判斷小車是否做勻速運動．
（2）實驗中得到的一條紙帶如圖乙所示，A、B、C、D、E、F、G為7個相鄰的計數(shù)點，量出相鄰的計數(shù)點之間的距離分別為x1、x2、x3、x4、x5、x6．已知相鄰的計數(shù)點之間的時間間隔為T，則小車的加速度a=$\frac{（{x}_{6}-{x}_{3}）+（{x}_{5}-{x}_{2}）+（{x}_{4}-{x}_{1}）}{9{T}^{2}}$（用題中所給字母表示）．
（3）實驗中要進行質量m和M的選取，以下最合理的一組是C
A．M=20g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
B．M=200g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
C．M=400g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
D．M=400g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
（4）該實驗小組以測得的加速度a為縱軸，盤和重物的總重力F為橫軸，作出的圖象如圖丙中圖線1所示，發(fā)現(xiàn)圖象不過原點，懷疑在測量力時不準確，他們將實驗進行了改裝，將一個力傳感器安裝在小車上，直接測量細線拉小車的力F′，作a-F′圖如圖丙中圖線2所示，則圖象不過原點的原因是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，對于圖象上相同的力，用傳感器測得的加速度偏大，其原因是鉤碼的質量未遠小于小車的質量．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1：n2=2：1，在原、副線圈回路中分別接有R1、R2兩個定值電阻且R1=2R2．原線圈一側接在電壓為UAB=12V的正弦交流電源上，如圖所示．則（　　）
A．UAB：UCD=2：1
B．R2兩端電壓為4V
C．原、副線圈回路消耗的功率之比p1：p2=1：1
D．若AB間改接電壓仍為12V的直流電源，則原、副線圈回路電流之比I1：I2=1：2

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

7．某同學用如圖所示的實驗裝置驗證牛頓第二定律，請回答下列有關此實驗的問題：

（1）該同學在實驗前準備了圖中所示的實驗裝置及下列輔助器材：
A．交流電源、導線
B．天平（含配套砝碼）
C．秒表
D．刻度尺
E．細線、砂和小砂桶
其中不必要的器材是C（填代號）
（2）打點計時器在小車拖動的紙帶上打下一系列點跡，以此記錄小車的運動情況．其中一部分紙帶上的點跡情況如圖甲所示，已知打點計時器打點時間間隔T=0.02s，測得A點到B、C點的距離分別為x1=5.99cm、x2=13.59cm，則在打下點跡B時，小車運動的速度vB=0.680m/s；小車做勻加速直線運動的加速度a=1.61m/s2（結果保留三位有效數(shù)字）．
（3）在驗證“質量一定，加速度a與合外力F的關系”時，某學生根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了如圖乙所示的a-F圖象，其中圖線不過原點的原因是平衡摩擦力過度，圖線在末端彎曲的原因是沒有滿足砂和砂桶的總質量遠小于小車的總質量．
（4）該實驗中，若砂桶和砂的質量為m，小車質量為M，細線對小車的拉力為F，則拉力F與mg的關系式為F=$\frac{M}{M+m}$mg，若要使|$\frac{mg-F}{mg}$|＜10%，則m與M的關系應滿足m＜$\frac{1}{9}$M．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

8．質點做勻減速直線運動，在第1s內(nèi)位移為6m，停止運動前的最后1s內(nèi)位移為2m，求：
（1）運動過程中加速度的大小？
（2）t=0時刻的速度大小？
（3）在整個減速運動過程中質點的位移大小？

查看答案和解析>>

同步練習冊答案