10.用如圖(1)所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律.實驗所用的電源為學(xué)生電源,輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種.重錘從高處由靜止開始落下,重錘上拖著的紙帶通過打點計時器打出一系列的點,對紙帶上的點的痕跡進行測量,即可驗證機械能守恒定律.
①下面列舉了該實驗的幾個操作步驟:
A.按照圖示的裝置安裝器件
B.將打點計時器接到電源的直流輸出端上
C.用天平測量出重錘的質(zhì)量
D.接通電源,待打點穩(wěn)定后再釋放紙帶
E.測量打出的紙帶上某些點之間的距離
F.根據(jù)測量的結(jié)果(圖2)計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能
指出其中沒有必要進行的或者操作不恰當?shù)牟襟E,將其選項對應(yīng)的字母填在下面的橫線上BC
②在驗證機械能守恒定律的實驗中發(fā)現(xiàn),重錘減小的重力勢能總是大于重錘增加的動能,其原因主要是因為在重錘下落過程中存在著阻力的作用,可以通過該實驗裝置測定該阻力的大。粢阎?shù)氐闹亓铀俣裙J的較準確的值為g,還需要測量的物理量是物體的質(zhì)量m.

分析 ①解決實驗問題首先要掌握該實驗原理,了解實驗的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項,只有這樣才能明確每步操作的具體含義.
②通過功能關(guān)系進行分析,從而明確要求阻力應(yīng)需要測量的物理量.

解答 解:①A、按照圖示的裝置安裝器件,故A正確;
B、將打點計時器應(yīng)該接到電源的“交流輸出”上,故B錯誤,
C、因為我們是比較mgh、$\frac{1}{2}$mv2的大小關(guān)系,故m可約去比較,不需要用天平.故C沒有必要.
D、接通電源后,穩(wěn)定后再釋放紙帶,故D正確;
E、測量打出的紙帶上某些點之間的距離,根據(jù)測量的結(jié)果(圖2)計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能,故EF正確.
故沒有必要進行的或者操作不當?shù)牟襟E是:BC;
②要求解阻力大小,應(yīng)根據(jù)功能關(guān)系求解,需要求出物體變化的動能和重力勢能,故應(yīng)測量的物理量是重錘質(zhì)量m.
故答案為:①B、C     ②物體的質(zhì)量m

點評 本題考查利用紙帶分析機械能守恒以及摩擦力做功的計算問題,要注意紙帶問題的處理是力學(xué)實驗中常見的問題.要求能根據(jù)紙帶求解加速度以及驗證機械能守恒定律等實驗方法.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

18.一輛汽車在一條平直公路上行駛;
(1)若前一半時間內(nèi)的平均速度為72km/h,后一半時間內(nèi)的平均速度為30m/s,則汽車全程的平均速度為多少?
(2)若前一半位移的平均速度為72km/h,后一半位移的平均速度為30m/s,則汽車全程的平均速度為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.如圖所示,輕質(zhì)彈簧一端系在質(zhì)量為m=1kg的小物塊上,另一端固定在墻上.物塊在斜面上靜止時,彈簧與豎直方向的夾角為37°,已知斜面傾角θ=37°.斜面與小物塊間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,斜面固定不動.設(shè)物塊與斜面間的最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等,下列說法正確是( 。
A.小物塊可能只受三個力B.斜面對物塊支持力可能為零
C.彈簧彈力大小一定等于4ND.彈簧彈力大小可能等于5N

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

18.如圖所示,半圓形玻璃磚緊靠墻壁放置,一束復(fù)色光線自左側(cè)傾斜入射,光線與OO′夾角為θ.已知復(fù)色光的折射率從n1=$\sqrt{2}$到n2=$\sqrt{3}$,半圓形玻璃磚半徑為0.2m.求:
(1)要使在N點下方出現(xiàn)一條彩色光帶,夾角θ的取值范圍?
(2)當彩色光帶剛好完全消失時,墻壁上出現(xiàn)的光點離N的距離?

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

5.如圖甲所示,跨過定滑輪的細線兩端系著質(zhì)量均為M的物塊A、B,A下端與通過打點計時器的紙帶相連,B上放置一質(zhì)量為m的金屬片C,固定的金屬圓環(huán)D處在B的正下方.系統(tǒng)靜止時C、D間的高度差為h.先接通電磁打點計時器,再由靜止釋放B,系統(tǒng)開始運動,當B穿過圓環(huán)D時C被D阻擋而停止.
(1)整個運動過程中紙帶上計數(shù)點的間距如圖乙所示,其中每相鄰兩點之間還有4個點未畫出,已知打點計時器的工作頻率為50Hz.由此可計算出C被阻擋前B的加速度大小a=4.8m/s;B剛穿過D時的速度大小v=2.6m/s2(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字).

(2)若用該裝置驗證機械能守恒定律,則需驗證等式$mgh=\frac{1}{2}(2M+m){v}^{2}$是否成立.還可運用圖象法加以驗證:改變物塊B的釋放位置,重復(fù)上述實驗,記錄每次C、D間的高度差h,并求出B剛穿過D時的速度v,作出v2-h圖線如圖丙所示,根據(jù)圖線得出重力加速度的表達式g=$\frac{(2M+m){{v}_{1}}^{2}}{2m{h}_{1}}$,代入數(shù)據(jù)再與當?shù)氐闹亓铀俣却笮”容^,判斷系統(tǒng)機械能是否守恒(均用題中物理量的字母表示).
(3)在不增加實驗器材的情況下,請?zhí)岢鰷p小實驗誤差的一個辦法:適當增大C、D間的高度差;適當增加金屬片C的質(zhì)量;保證打點計時器的限位孔在同一豎直線上.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.關(guān)于電磁波,下列說法中正確的是( 。
A.電磁波不能在介質(zhì)中傳播,只能在真空中傳播
B.只要有變化的電場,就一定能產(chǎn)生電磁波
C.電磁波在真空中傳播時,頻率和波長的乘積是一個恒量
D.振蕩電路的頻率越低,發(fā)射電磁波的領(lǐng)越大

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

2.如圖1所示為用打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗裝置.某同學(xué)選擇了一條理想的紙帶,如圖2所示,圖中O點是打點計時器打出的第一個點,1、2、3是連續(xù)打下的三個點.

(1)實驗時,為減小空氣阻力的影響,重物應(yīng)選A(將正確選項前的字母填入空格中).
A.鐵錘                   B.木塊
(2)打點計時器每隔時間T打一個點,打出2點時,重錘下落的速度v2=B,(將正確選項前的字母填入空格中).
A.$\frac{e30r3y2_{3}}{T}$    B.$\frac{zasqq1b_{3}-xpx1jsu_{1}}{2T}$    C.$\frac{nr1oggz_{1}+pjoxmy2_{2}}{2T}$
(3)在實驗中,由于各種阻力不可避免地存在,重物下落過程中減少的重力勢能通常會略大于(選填“略大于”或“略小于”)其增加的動能.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

19.如圖所示,水平面上靜止放置兩個質(zhì)量均為m的木箱,兩木箱的距離為l.工人一直用水平恒力F(未知)推其中一個木箱使之滑動,與另一個木箱碰撞,碰撞后木箱粘在一起恰好能勻速運動.已知兩木箱與水平面的動摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g.設(shè)碰撞時間極短,求:
(i)工人的推力大;
(ii)兩個木箱最終勻速運動的速度大。

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

20.生活中處處用電,而我們需要的電都是通過變壓器進行轉(zhuǎn)換的.如圖為了測一個已知額定電壓為100V的燈泡的額定功率,理想變壓器的原、副線圈分別接有理想電流表A和燈泡L,滑動變阻器的電阻值范圍0~100Ω,不考慮溫度對燈泡電阻的影響,原、副線圈的匝數(shù)比為2:1,交流電源的電壓為U0=440V,適當調(diào)節(jié)滑動變阻器的觸片位置,當燈泡在額定電壓下正常工作時,測得電流表A的示數(shù)為1.2A,則( 。
A.燈泡的額定電流為2.4A
B.燈泡的額定功率為40W
C.滑動變阻器上部分接入的電阻值為50Ω
D.滑動變阻器消耗的電功率為240W

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同步練習(xí)冊答案