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【題目】在驗證機械能守恒的實驗中,所用電源的頻率為50 Hz,某同學選擇了一條理想的紙帶,用刻度尺測量時各計數(shù)點位置對應刻度尺上的讀數(shù)如圖所示(圖中O是打點計時器打的第一個點,A、B、C分別是以每打兩個點的時間作為計時單位取的計數(shù)點)。查得當?shù)氐闹亓铀俣?/span>g = 9.80 m/s2。根據紙帶求:若重錘質量為m,則重錘從起始下落至B時減少的重力勢能為____;動能為____;從以上數(shù)據可得的結論是_______________________;產生誤差的主要原因是_________________________(結果保留3位有效數(shù)字)

【答案】ΔEp| = 1.91 mJ;Ek = 1.88 mJ;在實驗誤差允許的范圍內,重錘重力勢能的減少等于其動能的增加,機械能守恒。產生誤差的主要原因是重錘下落過程中受到阻力的作用(空氣阻力、紙帶與限位孔間的摩擦阻力及打點時的阻力)。

【解析】

重力勢能的減小量為:EP=mghOB=1.91m(J)
B點時的速度為:vB=1.94m/s
重錘下落到B點時增加的動能為:EKmvB2=1.88mJ
根據計算結果可以得出該實驗的實驗結論:在誤差允許的范圍內,重錘減小的重力勢能等于其動能的增加,驗證了機械能守恒定律.
重錘減小的重力勢能略大于其增加的動能,其原因是重錘在下落時要受到阻力作用(對紙帶的摩擦力、空氣阻力),必須克服阻力做功,減小的重力勢能等于增加的動能加上克服阻力所做的功.

練習冊系列答案
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【題目】如圖所示,板長和板間距均為2d的平行金屬薄板M、N豎直放置,板間存在水平向左的勻強電場,場強始終不變,OO′為中軸線.O′為中軸線與PQ邊界的交點.在板的正下方距離d處存在垂直紙面向里的勻強磁場,PQ是磁場的水平上邊界,磁場足夠寬.在板的正上方有一發(fā)射裝置,在寬度為2d的范圍內豎直向下發(fā)射出一束具有相同質量m、電荷量q的正電粒子(不計重力和粒子之間的相互作用),速度均為v0.已知緊貼N板入射的某粒子射出電場時恰好經過中軸線.求:

(1)電場強度E的大。

(2)使該粒子恰好能從O′點射出磁場,磁感應強度應取何值;

(3)磁感應強度取何值,能使所有進入磁場的粒子偏轉后均不能擊中N板的下端.

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【題目】如圖,光滑水平直軌道上有三個質量均為m的物塊A、B、C。 B的左側固定一輕彈簧(彈簧左側的擋板質量不計).A以速度v0B運動,壓縮彈簧;當A、 B速度相等時,BC恰好相碰并粘接在一起,然后繼續(xù)運動。假設BC碰撞過程時間極短。求從A開始壓縮彈簧直至與彈簧分離的過程中,求:

(1)碰撞過程中C物塊受到的沖量大。

(2)B、C碰撞前彈簧壓縮到最短時的彈性勢能與B、C碰撞后彈簧壓縮到最短時的彈性勢能之比;

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【題目】光滑曲面軌道末端切線水平,軌道末端點距離水平地面的高度為H=0.8m,一長度合適的木板兩端分別擱在軌道末端點和水平地面之間,構成傾角為θ=37°的斜面,如圖所示。一可視為質點的質量m=1kg小球,從距離軌道末端豎直高度為h=0.2m處由靜止滑下。(不計空氣阻力,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求

(1)小球從軌道末端點沖出后,第一次撞擊木板時的位置距離木板上端點多遠;

(2)若改變木板的長度,并使木板兩端始終與平臺和水平面相接,試通過計算推導小球第一次撞擊木板時的動能隨木板傾角θ的關系式,并在圖中作出Ek-(tanθ)2

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【題目】如圖甲所示,物體沿斜面由靜止滑下,在水平面上滑行一段距離后停止,物體與斜面和水平面間的動摩擦因數(shù)相同,斜面與水平面平滑連接。圖乙中v、a、fs分別表示物體速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程。圖乙中正確的是(  )

A. B.

C. D.

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【題目】如圖1所示,長直導線與閉合金屬線框位于同一平面內,長直導線中的電流i隨時間t的變化關系如圖2所示.在0~時間內,直導線中電流向上,則在~T時間內,線框中感應電流的方向與所受安培力情況是(  )

A. 感應電流方向為順時針,線框受安培力的合力方向向右

B. 感應電流方向為逆時針,線框受安培力的合力方向向右

C. 感應電流方向為順時針,線框受安培力的合力方向向左

D. 感應電流方向為逆時針,線框受安培力的合力方向向左

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【題目】如圖所示,電源電動勢為E,內阻為r.當開關S閉合,滑動變阻器的滑片P位于中點位置時,三個小燈泡、、都正常發(fā)光,且亮度相同,()

A. 三個燈泡的額定功率相同

B. 三個燈泡的額定電壓相同

C. 三個燈泡的電阻按從大到小排列是、、

D. 當滑片P稍微向左滑動,變暗,變亮

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【題目】溫度傳感器廣泛應用于室內空調、電冰箱和微波爐等家電產品中,它是利用熱敏電阻的阻值隨溫度的變化而變化的特性工作的。如圖甲中,電源的電動勢E=9.0V,內電阻可忽略不計,G為靈敏電流表,內阻Rg 保持不變;R為熱敏電阻,其電阻值與溫度的變化關系如圖乙的Rt圖線所示,閉合開關,當R的溫度等于20℃時,電流表示數(shù)I1=2mA。

(1)電流表G的內阻Rg________Ω;

(2)當電流表的示數(shù)I2=3.6mA時,熱敏電阻R的溫度是________℃。

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【題目】一電阻接到方波交流電源上,在一個周期內產生的熱量為Q;若該電阻接到正弦交變電源上,在一個周期內產生的熱量為Q。該電阻上電壓的峰值為u0,周期為T,如圖所示。則Q: Q等于

A.

B.

C. 1:2

D. 2:1

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