8.某同學(xué)做“驗證機械能守恒定律”實驗時不慎將一條選擇好的紙帶的前面一部分損壞了,剩下的一段紙帶如圖所示.已知打點計時器每隔時間t打一個點,重力加速度為g.這位同學(xué)對這條紙帶進行了相關(guān)測量,并通過計算和比較,也得到了“重錘的機械能守恒”的結(jié)論.
(Ⅰ)他在紙帶上直接測量的物理量有(用文字和相應(yīng)的字母表示)::(1)AC間的距離xAC,BD的距離xBD,BC間的距離
(Ⅱ)他必須計算出的物理量有(要求寫出物理量及其表達式):動能的變化量△EK,重力勢能的減小量.

分析 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點的瞬時速度,從而得出B點的動能,根據(jù)下降的高度求出重力勢能的減小量,結(jié)合C點的動能得出動能的增加量

解答 解:(1)要得出B點的速度,則由${v}_{B}=\frac{{x}_{AC}}{2T}$,${v}_{C}=\frac{{x}_{BD}}{2T}$,重錘從B點到C點重力勢能的減小量△Ep=mgxBC 則要測量AC間的距離xAC,BD的距離xBD,BC間的距離xBC
 。2)要驗證$\frac{1}{2}m{v}_{C}^{2}-\frac{1}{2}m{v}_{B}^{2}=mg{x}_{BC}$ 則要計算出動能的變化量△EK,重力勢能的減小量△EP
故答案為:(1)AC間的距離xAC,BD的距離xBD,BC間的距離
   (2)動能的變化量△EK,重力勢能的減小量△EP

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握實驗的原理,即驗證動能的增加量和重力勢能的減小量是否相等,掌握紙帶的處理方法,會通過紙帶求解瞬時速度的大小

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

15.如圖所示,物體m在傾角為α斜面A點(高為h)下滑,滑到C點靜止,物體與斜面、平面的動摩擦因數(shù)均為μ,A、C間的水平距離為S.求物從A到C的過程中摩擦力做的總功?物體滑到斜面低端B點時,重力的瞬時功率?

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16.一束單色光從空氣射向某種介質(zhì)的表面,光路如圖所示.則該介質(zhì)的折射率為( 。
A.2.00B.1.73C.0.58D.0.50

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13.利用自由落體探究外力做功與物體動能變化關(guān)系的實驗步驟有:
A.將打點計時器豎直安裝在鐵架臺上
B.接通電源,再松開紙帶,讓重物自由下落
C.取下紙帶,再換一條新紙帶,重復(fù)以上實驗步驟
D.將紙帶固定在重物上,讓紙帶穿過打點計時器,用手提著紙帶使重物靜止
E.選取一條理想紙帶,用刻度尺測出物體下落的高度h1、h2、h3 …并計算出相應(yīng)的瞬時速度v1、v2、v3 …
F.分別計算出動能的變化△Ek與重力做功mgh,在誤差允許范圍內(nèi)看是否相等
上述步驟合理的順序是ADBCEF.(填字母代號)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.如圖所示,圖甲中MN為足夠大的不帶電薄金屬板,在金屬板的右側(cè),距離為d的位置上放入一個電荷量為+q的點電荷O,由于靜電感應(yīng)產(chǎn)生了如圖甲所示的電場分布.P是金屬板上的一點,P點與點電荷O之間的距離為r,幾位同學(xué)想求出P點的電場強度大小,但發(fā)現(xiàn)問題很難.幾位同學(xué)經(jīng)過仔細研究,從圖乙所示的電場得到了一些啟示,經(jīng)過查閱資料他們知道:圖甲所示的電場分布與圖乙中虛線右側(cè)的電場分布是一樣的.圖乙中兩異號點電荷電荷量的大小均為q,它們之間的距離為2d,虛線是兩點電荷連線的中垂線.由此他們分別對P點的電場強度方向和大小做出以下判斷,其中正確的是(  )
A.方向沿P點和點電荷的連線向左,大小為$\frac{2kqd}{{r}^{3}}$
B.方向沿P點和點電荷的連線向左,大小為$\frac{2kq\sqrt{{r}^{2}-hl3mtfm^{2}}}{{r}^{3}}$
C.方向垂直于金屬板向左,大小為 $\frac{2kqd}{{r}^{3}}$
D.方向垂直于金屬板向左,大小為 $\frac{2kq\sqrt{{r}^{2}-m1p8a90^{2}}}{{r}^{3}}$

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

13.在“驗證機械能守恒定律”的實驗中,已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz.查得當?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.80m/s2,某同學(xué)選擇了一條理想的紙帶,用刻度尺測量時各計數(shù)點對應(yīng)刻度尺的讀數(shù)如圖所示.圖中O點是打點計時器打出的第一個點,A、B、C、D分別是每打兩個點取出的計數(shù)點,則重物由O點運動到B點時,求;(重物質(zhì)量為m)則重力勢能減小量為1.911J,動能的增加量是為1.89J,根據(jù)計算的數(shù)據(jù)可得出什么結(jié)論?在實驗誤差允許的范圍內(nèi),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產(chǎn)生誤差的主要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..

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

20.如圖所示,A是光滑絕緣固定的四分之一圓弧的端點,B是其底端,O是其圓心,OA水平,半徑為R=0.8m,圓弧所在的地區(qū)域存在方向垂直紙面向里的勻強磁場,B點右側(cè)為傾角為53°的粗糙、絕緣斜面,斜面所在區(qū)域存在水平向右的勻強電場,E=10V/m,圓弧與斜面平滑連接.質(zhì)量為m=0.01kg,帶電量為q=+10-2C的小球從A點同靜止開始下滑,到達B點時恰好對圓弧無壓力,小球與斜面的動摩擦因數(shù)為0.5,重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6.求:
(1)感應(yīng)強度的大小和小球在斜面上運動的最遠距離;
(2)若小球在斜面最高點時撤去電場,小球第一次返回B點對圓弧的壓力大小.

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17.某實驗小組利用如圖1所示的裝置測量當?shù)刂亓铀俣萭的大小,圖中小鐵球被電磁鐵吸住,開關(guān)S斷開后它將脫離磁鐵做自由落體運動,小球下方裝置為光電計時器K,A、B是光電計時器的兩個光電門,當小球落到A門時K開始計時,落到B門時停止計時.
實驗過程中A門固定不動,多次改變B門的位置,記錄下A、B門的距離s0及每次小球通過兩光電門的時間t,如表給出了該小組實驗數(shù)據(jù)中的3組.
(1)請將表中數(shù)據(jù)補充完整
s0(cm)t(s)s0/t(m/s)
A500.09175.45
B600.10855.53
C650.11675.57
(2)該小組根據(jù)測得的數(shù)據(jù)以$\frac{{s}_{0}}{t}$為縱坐標,t為橫坐標建立直角坐標系,作出的$\frac{{s}_{0}}{t}$-t圖象如圖2.
若圖象的斜率為k,與縱軸的交點坐標為(0,b),則由圖象可知,小球下落到A門時速度的大小為b;當?shù)刂亓铀俣萭的大小為2k.
(3)若用表中的3組數(shù)據(jù)計算g的值,其大小約為9.64m/s2(保留三位有效數(shù)字).

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

18.平拋運動特點:①物體的初速度沿水平方向,②物體只在重力作用下的運動.

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