如圖圖甲所示用包有白紙的質(zhì)量為1Kg的圓柱棒替代紙帶和重物,蘸有顏料的毛筆固定在電動(dòng)機(jī)上并隨之勻速運(yùn)動(dòng),當(dāng)接通電源待電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)后,燒斷懸掛圓柱棒的細(xì)線,圓柱棒自由下落,毛筆可在圓柱棒的紙上畫出記號(hào),如圖乙所示是按正確順序畫出的一條紙帶,圖中O是畫出的第一個(gè)痕跡,A、B、C、D、E、F、G是依次畫出的痕跡,設(shè)毛筆接觸時(shí)不影響棒的運(yùn)動(dòng),測(cè)得痕跡之間沿棒方向的距離依次為OA=20.0mm、AB=50.0mm、BC=74.0mm、CD=98.0mm、DE=122.0mm、EF=146.0mm已知電動(dòng)機(jī)的銘牌上標(biāo)有“1200r/min”字樣,由此驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.
根據(jù)圖中所示的數(shù)據(jù),可知毛筆畫下痕跡B、E兩時(shí)刻間棒的動(dòng)能變化量為
2.82
2.82
J,重力勢(shì)能的變化量為
2.88
2.88
J,由此可得出的結(jié)論是
在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)物體下落機(jī)械能守恒
在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)物體下落機(jī)械能守恒
(g取9.8m/s2,結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
分析:無論實(shí)驗(yàn)的形式如何變化,掌握實(shí)驗(yàn)裝置的原理是解答實(shí)驗(yàn)問題的關(guān)鍵,如在本題中,蘸有顏料的毛筆隨電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)一圈就在圓柱棒面上的紙上畫出記號(hào),這就像打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔一定時(shí)間就打一個(gè)點(diǎn).?dāng)?shù)據(jù)的處理思路與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出來的紙帶處理一樣;利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論,可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度,從而求出動(dòng)能,根據(jù)重力做功和重力勢(shì)能之間的關(guān)系,求出重力勢(shì)能的減小量,比較動(dòng)能增量和重力勢(shì)能的減小量,從而得出正確的結(jié)論.
解答:解:根據(jù)在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中,中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過程中的平均速度,有:
vB=
AB+BC
2T
=1.24m/s
vE=
DE+EF
2T
=2.68m/s
動(dòng)能的增量為:△Ek=
1
2
mvE2-
1
2
mvB2=2.82J
重力做功等于重力勢(shì)能的減小量,所以有:△Ep=mgh=mg(BC+CD+DE)=2.88J
根據(jù)計(jì)算可知,動(dòng)能的增加量和勢(shì)能的減小量基本相等,故可得出在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)物體下落機(jī)械能守恒的結(jié)論.
故答案為:2.82;2.88;在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)物體下落機(jī)械能守恒
點(diǎn)評(píng):實(shí)驗(yàn)裝置是根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的特點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行設(shè)計(jì)新的實(shí)驗(yàn),設(shè)計(jì)新穎,考查學(xué)生的創(chuàng)新思維,只要必須好課本上該實(shí)驗(yàn)的實(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),就可以順利解答該題.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(Ⅰ)如圖1甲所示,包有白紙的質(zhì)量為m的圓柱棒用細(xì)線豎直懸掛,蘸有顏料的毛筆固定在電動(dòng)機(jī)上并隨之轉(zhuǎn)動(dòng).當(dāng)燒斷懸掛圓柱棒的線后,圓柱棒豎直自由下落,毛筆就在圓柱棒表面的紙上畫出記號(hào),如圖乙所示,設(shè)毛筆接觸棒時(shí)不影響棒的運(yùn)動(dòng).測(cè)得記號(hào)之間的距離依次為20.0mm,44.0mm,68.0mm,92.0mm,116.0mm,140.0mm,已知電動(dòng)機(jī)銘牌上標(biāo)有“1200r/min”字樣,根據(jù)以上內(nèi)容,回答下列問題:
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①圖1乙中的
 
端是圓柱體的懸掛端(填“左”或“右”);
②根據(jù)圖1乙所給的數(shù)據(jù),可知毛筆畫下記號(hào)D時(shí),圓柱棒下落的速度vD=
 
m/s; 圓柱棒豎直下落的加速度為
 
m/s2
(Ⅱ)要測(cè)量一只量程已知的電壓表的內(nèi)阻,現(xiàn)有如下器材:
A:待測(cè)電壓表(量程6V,內(nèi)阻約3KΩ);
B:電流表(量程3A,內(nèi)阻約為0.01Ω);
C:定值電阻(阻值R=2KΩ,允許通過的最大電流0.5A);
D:電源(電動(dòng)勢(shì)約為4.5V,但不知其準(zhǔn)確值,內(nèi)阻不計(jì));
E:開關(guān)兩只,導(dǎo)線若干.現(xiàn)有一同學(xué)設(shè)計(jì)了圖2甲、乙、丙所示的測(cè)量電路,請(qǐng)你選擇一個(gè)實(shí)驗(yàn)可行的電路,利用這個(gè)電路完成測(cè)量電壓表的內(nèi)阻,要求測(cè)量盡可能準(zhǔn)確.
①你所選電路是
 
(填序號(hào))
②根據(jù)你所選電路,寫出實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的物理量
 

③用你所測(cè)的物理量符號(hào)表示出電壓表內(nèi)阻的表達(dá)式
 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

(Ⅰ)如圖1甲所示,包有白紙的質(zhì)量為m的圓柱棒用細(xì)線豎直懸掛,蘸有顏料的毛筆固定在電動(dòng)機(jī)上并隨之轉(zhuǎn)動(dòng).當(dāng)燒斷懸掛圓柱棒的線后,圓柱棒豎直自由下落,毛筆就在圓柱棒表面的紙上畫出記號(hào),如圖乙所示,設(shè)毛筆接觸棒時(shí)不影響棒的運(yùn)動(dòng).測(cè)得記號(hào)之間的距離依次為20.0mm,44.0mm,68.0mm,92.0mm,116.0mm,140.0mm,已知電動(dòng)機(jī)銘牌上標(biāo)有“1200r/min”字樣,根據(jù)以上內(nèi)容,回答下列問題:

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①圖1乙中的______端是圓柱體的懸掛端(填“左”或“右”);
②根據(jù)圖1乙所給的數(shù)據(jù),可知毛筆畫下記號(hào)D時(shí),圓柱棒下落的速度vD=______m/s; 圓柱棒豎直下落的加速度為______m/s2
(Ⅱ)要測(cè)量一只量程已知的電壓表的內(nèi)阻,現(xiàn)有如下器材:
A:待測(cè)電壓表(量程6V,內(nèi)阻約3KΩ);
B:電流表(量程3A,內(nèi)阻約為0.01Ω);
C:定值電阻(阻值R=2KΩ,允許通過的最大電流0.5A);
D:電源(電動(dòng)勢(shì)約為4.5V,但不知其準(zhǔn)確值,內(nèi)阻不計(jì));
E:開關(guān)兩只,導(dǎo)線若干.現(xiàn)有一同學(xué)設(shè)計(jì)了圖2甲、乙、丙所示的測(cè)量電路,請(qǐng)你選擇一個(gè)實(shí)驗(yàn)可行的電路,利用這個(gè)電路完成測(cè)量電壓表的內(nèi)阻,要求測(cè)量盡可能準(zhǔn)確.
①你所選電路是______(填序號(hào))
②根據(jù)你所選電路,寫出實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的物理量______.
③用你所測(cè)的物理量符號(hào)表示出電壓表內(nèi)阻的表達(dá)式______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖圖甲所示用包有白紙的質(zhì)量為1Kg的圓柱棒替代紙帶和重物,蘸有顏料的毛筆固定在電動(dòng)機(jī)上并隨之勻速運(yùn)動(dòng),當(dāng)接通電源待電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)后,燒斷懸掛圓柱棒的細(xì)線,圓柱棒自由下落,毛筆可在圓柱棒的紙上畫出記號(hào),如圖乙所示是按正確順序畫出的一條紙帶,圖中O是畫出的第一個(gè)痕跡,A、B、C、D、E、F、G是依次畫出的痕跡,設(shè)毛筆接觸時(shí)不影響棒的運(yùn)動(dòng),測(cè)得痕跡之間沿棒方向的距離依次為OA=20.0mm、AB=50.0mm、BC=74.0mm、CD=98.0mm、DE=122.0mm、EF=146.0mm已知電動(dòng)機(jī)的銘牌上標(biāo)有“1200r/min”字樣,由此驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.
根據(jù)圖中所示的數(shù)據(jù),可知毛筆畫下痕跡B、E兩時(shí)刻間棒的動(dòng)能變化量為______J,重力勢(shì)能的變化量為______J,由此可得出的結(jié)論是______(g取9.8m/s2,結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源:2011年9月理科綜合物理實(shí)驗(yàn)(一)(解析版) 題型:填空題

(Ⅰ)如圖1甲所示,包有白紙的質(zhì)量為m的圓柱棒用細(xì)線豎直懸掛,蘸有顏料的毛筆固定在電動(dòng)機(jī)上并隨之轉(zhuǎn)動(dòng).當(dāng)燒斷懸掛圓柱棒的線后,圓柱棒豎直自由下落,毛筆就在圓柱棒表面的紙上畫出記號(hào),如圖乙所示,設(shè)毛筆接觸棒時(shí)不影響棒的運(yùn)動(dòng).測(cè)得記號(hào)之間的距離依次為20.0mm,44.0mm,68.0mm,92.0mm,116.0mm,140.0mm,已知電動(dòng)機(jī)銘牌上標(biāo)有“1200r/min”字樣,根據(jù)以上內(nèi)容,回答下列問題:

①圖1乙中的    端是圓柱體的懸掛端(填“左”或“右”);
②根據(jù)圖1乙所給的數(shù)據(jù),可知毛筆畫下記號(hào)D時(shí),圓柱棒下落的速度vD=    m/s; 圓柱棒豎直下落的加速度為    m/s2
(Ⅱ)要測(cè)量一只量程已知的電壓表的內(nèi)阻,現(xiàn)有如下器材:
A:待測(cè)電壓表(量程6V,內(nèi)阻約3KΩ);
B:電流表(量程3A,內(nèi)阻約為0.01Ω);
C:定值電阻(阻值R=2KΩ,允許通過的最大電流0.5A);
D:電源(電動(dòng)勢(shì)約為4.5V,但不知其準(zhǔn)確值,內(nèi)阻不計(jì));
E:開關(guān)兩只,導(dǎo)線若干.現(xiàn)有一同學(xué)設(shè)計(jì)了圖2甲、乙、丙所示的測(cè)量電路,請(qǐng)你選擇一個(gè)實(shí)驗(yàn)可行的電路,利用這個(gè)電路完成測(cè)量電壓表的內(nèi)阻,要求測(cè)量盡可能準(zhǔn)確.
①你所選電路是    (填序號(hào))
②根據(jù)你所選電路,寫出實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的物理量   
③用你所測(cè)的物理量符號(hào)表示出電壓表內(nèi)阻的表達(dá)式   

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