18.如圖甲所示是用重錘做自由落體運(yùn)動來“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置.

(1)為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,下列措施可行的是BC;
A.重錘選用體積較大且質(zhì)量較小的     B.重錘選用體積較小且質(zhì)量較大的
C.打點(diǎn)計(jì)時器應(yīng)固定在豎直平面內(nèi)     D.應(yīng)先放開重錘,再通電讓打點(diǎn)計(jì)時器工作
(2)某同學(xué)選取了一條紙帶進(jìn)行測量研究.他舍去了這條紙帶上前面比較密集的點(diǎn),對后面間距較大的且相鄰的六個點(diǎn)進(jìn)行了如圖乙所示的測量.已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間,使用的交變電源周期為T=0.02s,重錘為0.4Kg,重錘在第2點(diǎn)的動能EK=0.450J,第2點(diǎn)到第5點(diǎn)重物重力勢能的減少量△Ep=0.412J.(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)
(3)某同學(xué)實(shí)驗(yàn)計(jì)算結(jié)果時發(fā)現(xiàn)重物重力勢能的減少量△Ep略大于動能的增加量△Ek,本實(shí)驗(yàn)中引起誤差的主要原因是重錘下落過程中存在著阻力作用.

分析 (1)解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(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),清楚該實(shí)驗(yàn)的誤差來源.
(2)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中時間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度,求得打計(jì)數(shù)點(diǎn)2、5時重物的速度,再求動能的增加量為△Ek,根據(jù)重力勢能變化量△EP=mgh.
(3)根據(jù)下落過程中,因受到阻力作用,導(dǎo)致減小的重力勢能不能完全轉(zhuǎn)化為動能.

解答 解:(1)A、如果體積較大而質(zhì)量較小,空氣阻力較大,實(shí)驗(yàn)誤差大,故A錯誤;
B、實(shí)驗(yàn)供選擇的重物應(yīng)該相對質(zhì)量較大、體積較小的物體,這樣能減少摩擦阻力的影響,故B正確.
C、當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時器固定在豎直平面內(nèi)時,紙帶才能被重物帶著豎直下落,減小摩擦,故C正確;
D、開始記錄時,應(yīng)先給打點(diǎn)計(jì)時器通電打點(diǎn),然后再釋放重錘,讓它帶著紙帶一同落下,如果先放開紙帶讓重物下落,再接通打點(diǎn)計(jì)時時器的電源,由于重物運(yùn)動較快,不利于數(shù)據(jù)的采集和處理,會對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生較大的誤差.故D錯誤.
故選:BC.
(2)選擇2、5兩點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)證,根據(jù)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中時間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度,有:
v2=$\frac{{x}_{1}}{2T}$=$\frac{6×1{0}^{-2}}{2×0.02}$ m/s=1.5m/s;
則第2點(diǎn)的動能為:Ek2=$\frac{1}{2}$m${v}_{2}^{2}$=$\frac{1}{2}$×0.4×1.52=0.450J;
第2點(diǎn)到第5點(diǎn)重物重力勢能的減少量△Ep=mgh=0.4×9.8×0.1050=0.412J;
(3)由于紙帶通過限位孔時不可避免的受到阻力作用,以及重錘受到的空氣阻力,重力勢能有相當(dāng)一部分轉(zhuǎn)化給摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能,所以重力勢能的減小量大于動能的增加量.
因此為:重錘下落過程中存在著阻力作用.
故答案為:(1)BC;(2)0.450J,0.412J;(3)重錘下落過程中存在著阻力作用.

點(diǎn)評 解答實(shí)驗(yàn)問題的關(guān)鍵是明確實(shí)驗(yàn)原理,熟練應(yīng)用物理基本規(guī)律,因此這點(diǎn)在平時訓(xùn)練中要重點(diǎn)加強(qiáng),掌握求得動能的增加與重力減小量的方法,則注意單位的統(tǒng)一.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

7.在探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,打點(diǎn)計(jì)時器使用交流電頻率為50Hz.
(1)某同學(xué)在探究加速度與合外力關(guān)系時,控制質(zhì)量不變(填“質(zhì)量”或“合外力”),研究加速度與合外力關(guān)系;若在探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時,控制合外力不變(填“質(zhì)量”或“合外力”),研究加速度與質(zhì)量關(guān)系.
(2)某同學(xué)實(shí)驗(yàn)得到紙帶上選擇了標(biāo)為0-3的4個計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰的兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個點(diǎn)沒有畫出.紙帶旁并排放著帶有最小刻度為毫米的刻度尺,零刻線與0點(diǎn)對齊.請你從圖中讀出有關(guān)數(shù)據(jù),并計(jì)算:小車運(yùn)動的加速度為0.8m/s2(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字),第2個計(jì)數(shù)點(diǎn)對應(yīng)的小車瞬時速度為0.24m/s(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字).             

(3)某同學(xué)探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時畫出a-m圖象是一條曲線,則他應(yīng)該畫a-$\frac{1}{m}$圖象.如果圖象是一條過原點(diǎn)的傾斜直線,則說明加速度與質(zhì)量成反比.

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9.以下說法中,正確的是( 。
A.作用力與反作用力的性質(zhì)不一定相同
B.作用力與反作用力的大小相等、方向相反,它們的作用效果可以抵消
C.書靜止在水平桌面上,書受到的重力和桌面對書的支持力是一對平衡力
D.大人和小孩掰手腕,雖然小孩輸了,但是小孩給大人的力等于大人給小孩的力

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6.下列說法正確的是( 。
A.已知合力大小、方向,則其分力必為確定值
B.已知兩分力大小、方向,則它們的合力必為確定值
C.分力數(shù)目確定后,若已知各分力大小、方向,必可依據(jù)平行四邊形定則求出總的合力來
D.若合力為確定值,可根據(jù)要求的兩個方向、依據(jù)平行四邊形定則一定可求出這兩個力大小

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13.質(zhì)量為m,帶電量為q的液滴以速度v沿與水平方向成45°角斜向上進(jìn)入正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場疊加區(qū)域,電場強(qiáng)度方向水平向右,磁場方向垂直紙面向里,如圖所示.液滴帶正電荷,在重力、電場力及磁場力共同作用下在場區(qū)做勻速直線運(yùn)動.重力加速度為g.試求:
(1)電場強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B各多大?
(2)當(dāng)液滴運(yùn)動到某一點(diǎn)A時,電場方向突然變?yōu)樨Q直向上,大小不改變,不考慮因電場變化而產(chǎn)生的影響,求此后液滴做圓周運(yùn)動的半徑.

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3.滑板運(yùn)動是青少年喜愛的一項(xiàng)活動,如圖,一滾軸溜冰的運(yùn)動員(連同滑板)(可視為質(zhì)點(diǎn))質(zhì)量為m=30kg,以某一初速度從A點(diǎn)水平離開h=0.8m高的平臺,運(yùn)動員(連同滑板)能無碰撞的從B點(diǎn)沿圓弧切線進(jìn)入豎直粗糙圓弧軌道,B、C為圓弧的兩端點(diǎn),其連線水平,圓弧對應(yīng)圓心角θ=106°.若運(yùn)動員(連同滑板)第一次恰能到達(dá)C點(diǎn),已知圓弧半徑為R=1.0m,斜面與圓弧相切于C點(diǎn),g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,不計(jì)空氣阻力,試求:
(1)運(yùn)動員(連同滑板)離開平臺時的初速度v0
(2)運(yùn)動員(連同滑板)最終靜止在BC間,求整個過程中在圓弧軌道BC間克服摩擦力所做的功.

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10.有一個重20N的氣球,系于繩子一端,因受風(fēng)力影響,氣球平衡時繩子與水平方向成53°角,如圖所示.若測得繩子的拉力是40N,求:
(1)風(fēng)對氣球的水平作用力是多大?
(2)氣球受到的空氣浮力是多少?

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7.某研究小組收集了兩個電學(xué)元件:電阻R0(約為2kΩ)和手機(jī)中的鋰電池(電動勢E標(biāo)稱值為3.7V,允許最大放電電流為100mA).實(shí)驗(yàn)室備有如下器材:
A.電壓表V(量程3V,電阻RV約為4.0kΩ)
B.電流表A1(量程100mA,電阻RA1約為5Ω)
C.電流表A2(量程2mA,電阻RA2約為50Ω)
D.滑動變阻器R1(0~40Ω,額定電流1A)
E.電阻箱R2(0~999.9Ω)
F.開關(guān)S一只、導(dǎo)線若干

(1)為了測定電阻R0的阻值,小明設(shè)計(jì)了一電路,如圖甲所示為其對應(yīng)的實(shí)物圖,圖中的電流表A應(yīng)選A2(選填“A1”或“A2”),將實(shí)物連線補(bǔ)充完整后.電流表應(yīng)采用內(nèi)接(選填“內(nèi)接”或“外接”),滑動變阻器采用分壓(選填“限流式”或“分壓式”)接法.
(2)為測量鋰電池的電動勢E和內(nèi)阻r,小紅設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路圖.根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{{R}_{2}}$圖象,如圖丙所示.若該圖線的斜率為k,縱軸截距為b,則該鋰電池的電動勢E=$\frac{1}$,內(nèi)阻r=$\frac{k}$(用k、b和R2表示).該實(shí)驗(yàn)的測量值偏小,造成此系統(tǒng)誤差主要原因是電壓表分流,.

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8.某同學(xué)準(zhǔn)備用一種金屬絲制作一只電阻溫度計(jì).他先通過實(shí)驗(yàn)描繪出一段金屬絲的U-I曲線,如圖甲所示.再將該金屬絲與某一定值電阻R0串聯(lián)接在電路中,用電壓表(電壓表的內(nèi)阻遠(yuǎn)大于金屬絲的電阻)與金屬絲并聯(lián),并在電壓表的表盤上標(biāo)注溫度值,制成電阻溫度計(jì),如圖乙所示.下列說法正確的是( 。
A.從圖甲可知,該金屬絲的阻值隨溫度的升高而減小
B.圖乙中電壓表的指針偏轉(zhuǎn)角越大,溫度值越小
C.選用不同阻值的R0可以改變溫度計(jì)的量程,R0越大,量程越大
D.溫度越高,電源消耗的功率越小

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