現(xiàn)利用圖所示裝置驗證機械能守恒定律.圖中AB是固定的光滑斜面.斜面的傾角為300.1和2是固定在斜面上適當位置的兩個光電門.與它們連接的光電計時器都沒有畫出.讓滑塊從斜面的頂端滑下.光電門1.2各自連接的光電計時器顯示的擋光時間分別為5.00×10-2s.2.00×10-2s.已知滑塊質(zhì)量為2.00kg.滑塊沿斜面方向的寬度為5.00cm.光電門1和2之間的距離為0.540m.g=9.80m/s2.取滑塊經(jīng)過光電門時的速度為其平均速度.①滑塊通過光電門1時的速度v1= m/s.通過光電門2時的速度v2= m/s: 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

如圖所示,為驗證機械能守恒定律的實驗裝置示意圖.現(xiàn)有的器材為:帶鐵夾的鐵架臺、電磁打點計時器、紙帶、帶鐵夾的重錘.回答下列問題:
(1).為完成此實驗,除了所給的器材,還需要的器材有
AE
AE
.(填入正確選項前的字母)
A.米尺         B.秒表         C.天平
D.0~12V的直流電源          E.0~12V的交流電源
(2).需要測量物體由靜止開始自由下落到某點時的瞬時速度v和下落高度h.某同學利用實驗得到的紙帶,設(shè)計了以下四種測量方案.
a.用刻度尺測出物體下落的高度h,并測出下落時間t,通過v=g t計算出瞬時速度v0
b.用刻度尺測出物體下落的高度h,并通過v=
2gh
計算出瞬時速度.
c.根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度,等于這點前后相鄰兩點間的平均速度,測算出瞬時速度,并通過計算出高度h
d.用刻度尺測出物體下落的高度h,根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度,等于這點前后相鄰兩點間的平均速度,測算出瞬時速度v0
以上方案中只有一種正確,正確的是
d
d
.(填入相應(yīng)的字母)

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如圖所示,為驗證機械能守恒定律的實驗裝置示意圖.現(xiàn)有的器材為:帶鐵夾的鐵架臺、電磁打點計時器、紙帶、帶鐵夾的重錘.回答下列問題:
(1).為完成此實驗,除了所給的器材,還需要的器材有______.(填入正確選項前的字母)
A.米尺         B.秒表         C.天平
D.0~12V的直流電源          E.0~12V的交流電源
(2).需要測量物體由靜止開始自由下落到某點時的瞬時速度v和下落高度h.某同學利用實驗得到的紙帶,設(shè)計了以下四種測量方案.
a.用刻度尺測出物體下落的高度h,并測出下落時間t,通過v=g t計算出瞬時速度v0
b.用刻度尺測出物體下落的高度h,并通過v=
2gh
計算出瞬時速度.
c.根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度,等于這點前后相鄰兩點間的平均速度,測算出瞬時速度,并通過計算出高度h
d.用刻度尺測出物體下落的高度h,根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度,等于這點前后相鄰兩點間的平均速度,測算出瞬時速度v0
以上方案中只有一種正確,正確的是______.(填入相應(yīng)的字母)
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如圖所示,為驗證機械能守恒定律的實驗裝置示意圖.現(xiàn)有的器材為:帶鐵夾的鐵架臺、電磁打點計時器、紙帶、帶鐵夾的重錘.回答下列問題:
(1).為完成此實驗,除了所給的器材,還需要的器材有______.(填入正確選項前的字母)
A.米尺         B.秒表         C.天平
D.0~12V的直流電源          E.0~12V的交流電源
(2).需要測量物體由靜止開始自由下落到某點時的瞬時速度v和下落高度h.某同學利用實驗得到的紙帶,設(shè)計了以下四種測量方案.
a.用刻度尺測出物體下落的高度h,并測出下落時間t,通過v=g t計算出瞬時速度v
b.用刻度尺測出物體下落的高度h,并通過v=計算出瞬時速度.
c.根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度,等于這點前后相鄰兩點間的平均速度,測算出瞬時速度,并通過計算出高度h
d.用刻度尺測出物體下落的高度h,根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度,等于這點前后相鄰兩點間的平均速度,測算出瞬時速度v
以上方案中只有一種正確,正確的是______.(填入相應(yīng)的字母)

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在驗證機械能守恒的實驗中(實驗裝置如圖1),有下列A至F六個步驟:
A.將打點計時器豎直固定在鐵架臺上
B.接通電源,再松開紙帶,讓重錘自由下落
C.取下紙帶,更換紙帶(或?qū)⒓垘Х瓊面),重新做實驗
D.將重錘固定在紙帶的一端,讓紙帶穿過打點計時器,用手提紙帶
E.選擇一條紙帶,用刻度尺測出重錘下落的高度h1、h2、h3、…h(huán)n,計算出對應(yīng)的即時速度vn
F.分別算出
1
2
mvn2和mghn
,比較在實驗誤差范圍內(nèi)是否相等.
(1)以上實驗步驟按合理的操作步驟排列應(yīng)該是
 

某個實驗小組的甲乙兩位同學按照正確的操作選得紙帶如圖2示.其中O是起始點,A、B、C是打點計時器連續(xù)打下的3個點.用毫米刻度尺測得O到A、B、C各點的距離分別為hA=9.51cm、hB=12.42cm、hC=15.70cm,現(xiàn)利用OB段所對應(yīng)的運動來驗證機械能守恒,已知當?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2,打點計時器所用電源頻率為f=50Hz,設(shè)重錘質(zhì)量為0.1kg.
(2)根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以求得重錘在OB段所對應(yīng)的運動過程中減小的重力勢能為
 
J(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字,下同),而動能的增加量為
 
J.實驗發(fā)現(xiàn)二者并不完全相等,請指出一個可能的原因
 

(3)處理數(shù)據(jù)過程中,甲乙兩位同學分別發(fā)現(xiàn)了一種計算B點對應(yīng)時刻物體速度vB的新思路:
甲同學發(fā)現(xiàn),圖中的B是除起始點外打點計時器打下的第n個點.因此可以用從O點到B點的時間nT(T是打點計時器的打點周期)計算,即vB=gnT,再依此計算動能的增量.
乙同學認為,可以利用從O點到B點的距離hB計算,即vB=
2ghB
,再依此計算動能的增量.你認為,他們新思路中
 

A.只有甲同學的思路符合實驗要求
B.只有乙同學的思路符合實驗要求
C.兩位同學的思路都符合實驗要求
D.兩位同學的思路都不符合實驗要求
(4)在上圖紙帶基礎(chǔ)上,某同學又選取了多個計數(shù)點,并測出了各計數(shù)點到第一個點O的距離h,算出了各計數(shù)點對應(yīng)的速度v,以h為橫軸,以
v2
2
為縱軸畫出的圖線應(yīng)是如圖3中的
 
.圖線的斜率表示
 

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在驗證機械能守恒的實驗中(實驗裝置如圖),有下列A至F六個步驟:
A.將打點計時器豎直固定在鐵架臺上
B.接通電源,再松開紙帶,讓重錘自由下落
C.取下紙帶,更換紙帶(或?qū)⒓垘Х瓊面),重新做實驗
D.將重錘固定在紙帶的一端,讓紙帶穿過打點計時器,用手提紙帶
E.選擇一條紙帶,用刻度尺測出重錘下落的高度h1、h2、h3、…… hn ,計算出對應(yīng)的即時速度vn
F.分別算出,比較在實驗誤差范圍內(nèi)是否相等.

(1)以上實驗步驟按合理的操作步驟排列應(yīng)該是                                    
某個實驗小組的甲乙兩位同學按照正確的操作選得紙帶如圖示.其中O是起始點,A、B、C是打點計時器連續(xù)打下的3個點.用毫米刻度尺測得O到A、B、C各點的距離分別為hA ="9.51" cm、hB=12.42cm、hC=15.70cm,現(xiàn)利用OB段所對應(yīng)的運動來驗證機械能守恒,已知當?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2,打點計時器所用電源頻率為f=50Hz,設(shè)重錘質(zhì)量為0.1kg.

(2)根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以求得重錘在OB段所對應(yīng)的運動過程中減小的重力勢能為__________J(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字,下同),而動能的增加量為________J.實驗發(fā)現(xiàn)二者并不完全相等,請指出一個可能的原因__________________________________­­­­­­­.
(3)處理數(shù)據(jù)過程中,甲乙兩位同學分別發(fā)現(xiàn)了一種計算B點對應(yīng)時刻物體速度vB的新思路:
甲同學發(fā)現(xiàn),圖中的B是除起始點外打點計時器打下的第n個點.因此可以用從O點到B點的時間nT(T是打點計時器的打點周期)計算,即vB =gnT,再依此計算動能的增量.
乙同學認為,可以利用從O點到B點的距離hB計算,即vB =,再依此計算動能的增量.
你認為,他們新思路中(  )
A.只有甲同學的思路符合實驗要求    B.只有乙同學的思路符合實驗要求
C.兩位同學的思路都符合實驗要求    D.兩位同學的思路都不符合實驗要求
(4)在上圖紙帶基礎(chǔ)上,某同學又選取了多個計數(shù)點,并測出了各計數(shù)點到第一個點O的距離h,算出了各計數(shù)點對應(yīng)的速度v,以h為橫軸,以為縱軸畫出的圖線應(yīng)是如下圖中的          .圖線的斜率表示           

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題號

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

答案

C

C

A

B

BD

AD

CD

BD

BD

ABD

B

AC

13.(1)將玻璃板放在盤上,用筆畫出油膜的形狀(2分)  (3分)

(2)(1)1.00m/s,2.50m/s;(各1分)           (2)5.25J,5.29J(各2分)

14. (6分)

15題.(共8分)

解:該隊員先在t1=1s時間內(nèi)以a1勻加速下滑.

然后在t2=1.5s時間內(nèi)以a2勻減速下滑.

第1s由牛頓第二定律得:mg-F1=ma1                   

所以a1==4m/s2                                  (2分)

最大速度vm=a1t1                                      

代入數(shù)據(jù)解得:vm=4m/s                                 (2分)

后1.5s由牛頓第二定律得:F2-mg=ma2                  

a2==2m/s2                                       (2分)

隊員落地時的速度v=vm-a2t2                              

代入數(shù)據(jù)解得:v=1m/s                                   (2分)

 

16(8分)題將運動員看成質(zhì)量為m的質(zhì)點,從高處下落,剛接觸網(wǎng)時的速度的大小

    、                (2分)

   彈跳后到達的高度為,剛離網(wǎng)時的速度的大小

    、              (2分)

   接觸過程中運動員受到向下的重力mg和網(wǎng)向上的彈力F。選取豎直向上為正方向,由動量定理,得 、              (3分)

  由以上三式解得

  代入數(shù)值得           (1分)

 

17.(12分)

(1)mv0=2mvA…………………………(3分)     vA =v0……………………(1分)

(2)qE=2mv2A /r………………………………………………………………(2分)

E= ……………………………………………………………(1分)

E的方向是: 豎直向上………………………………………………(1分)

(3)在AB過程中應(yīng)用動能定理有:   qE?2r-2mg?2r=EkB-?2mv2…………………(3分)

∴EkB=mv20-4mgr………………………………………………………(1分)

 

18.(12分)參考解答:

(1)開始時彈簧形變量為,

由平衡條件:   ①…………… (1分)

設(shè)當A剛離開檔板時彈簧的形變量為

由:  ②…………………………(1分)

故C下降的最大距離為:  ③…………………………(2分)

由①~③式可解得    ④………………………… (2分)

(2)由能量守恒定律可知:C下落h過程中,C重力勢能的的減少量等于B的電勢能的增量和彈簧彈性勢能的增量以及系統(tǒng)動能的增量之和

C的質(zhì)量為M時:    ⑤………………(2分)

C的質(zhì)量為2M時,設(shè)A剛離開擋板時B的速度為V

 ⑥ ……………(2分)

由④~⑥式可解得A剛離開PB的速度為:

  ⑦…………………………(2分)

 

 

 

 

 

 

 

19題:(14分)

(1)m1與m2碰撞過程滿足

        mv0=mv1+2mv2                                    (1分)

        mv02=mv12+2mv22                             (1分)

得v1=-(負號表示逆時針返回),v2=-          (2分)

(2)因為m2=m3=2m,與第(1)問同理可得,m2運動到C處與m3碰后,兩者交換速度,即v2=0,v3=v2                                           (2分)

所以m3的速度順時針由C向A運動,與m1逆時針返回,

因為v2=v3=2v1+=2

所以m3和m1同時到達A點并進行碰撞。            (2分)

(3)m3和m1碰撞過程滿足

2m-m=m v1+2m v3

2m()2+m()2=m v1′2+2m v3′2                     

解之得v1=v0,v3=0(另一解v1=-,v3,這表示互相穿過去,不可能,所以舍去)即碰后m3停止,m1以v0再次順時針運動。         (4分)

m1和m2第一次相碰后,返回A點的時間t1==

m1和m3在A處碰后,m1以v0返回到C的時間t2=

從m1和m3在第一次相碰,到m1和m2第二次相碰經(jīng)歷的總時間

t= t1+ t2=                                      (2分)

 


同步練習冊答案