13.圖1是“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖,以下列出了一些實(shí)驗(yàn)步驟:
A.用天平測出重物和夾子的質(zhì)量
B.把打點(diǎn)計(jì)時器用鐵夾固定放到桌邊的鐵架臺上,使兩個限位孔在同一豎直面內(nèi)
C.把打點(diǎn)計(jì)時器接在交流電源上,電源開關(guān)處于斷開狀態(tài)
D.將紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時器的限位孔,上端用手提著,下端夾上系住重物的夾子,讓重物靠近打點(diǎn)計(jì)時器,處于靜止?fàn)顟B(tài)
E.接通電源,待計(jì)時器打點(diǎn)穩(wěn)定后釋放紙帶,之后再斷開電源
F.用秒表測出重物下落的時間
G.更換紙帶,重新進(jìn)行兩次實(shí)驗(yàn)

(1)對于本實(shí)驗(yàn),以上不必要的兩個步驟是A和F
圖2為實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶,O為打出的第一個點(diǎn),A、B、C為從合適位置開始選取的三個連續(xù)點(diǎn)(其他點(diǎn)未畫出),打點(diǎn)計(jì)時器每隔0.02s打一個點(diǎn).若重物的質(zhì)量為0.5kg,當(dāng)?shù)刂亓铀俣热=9.8m/s2,由圖乙所給的數(shù)據(jù)可算出(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字):
①從O點(diǎn)下落到B點(diǎn)的過程中,重力勢能的減少量為0.86J.
②打B點(diǎn)時重物的動能為0.81J.
(2)試指出造成第(1)問中①②計(jì)算結(jié)果不等的原因是由于空氣阻力和紙帶與打點(diǎn)計(jì)時器的摩擦阻力做功.

分析 (1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理和注意事項(xiàng)確定實(shí)驗(yàn)中不必要的步驟.
根據(jù)下降的高度求出重力勢能的減小量,根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度求出B點(diǎn)的瞬時速度,從而得出B點(diǎn)的動能.
(2)重力勢能的減小量與動能增加量不等的原因是由于空氣阻力和紙帶與打點(diǎn)計(jì)時器的摩擦阻力做功引起的.

解答 解:(1)實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證動能的增加量和重力勢能的減小量是否相等,兩邊都有質(zhì)量,可以約去,所以不需要測出重物和夾子的質(zhì)量,故A不需要.
物體下落的時間可以通過打點(diǎn)計(jì)時器直接得出,不需要秒表測重物下落的時間,故F不需要.
故選:A和F.
①從O點(diǎn)下落到B點(diǎn)的過程中,重力勢能的減少量△Ep=mgh=0.5×9.8×0.176J=0.86J.
②B點(diǎn)的速度${v}_{B}=\frac{{x}_{AC}}{2T}=\frac{0.2299-0.1579}{0.04}m/s$=1.8m/s,則B點(diǎn)的動能${E}_{kB}=\frac{1}{2}m{{v}_{B}}^{2}=\frac{1}{2}×0.5×1.{8}^{2}$=0.81J.
(2)第(1)問中①②計(jì)算結(jié)果不等的原因是由于空氣阻力和紙帶與打點(diǎn)計(jì)時器的摩擦阻力做功.
故答案為:(1)A、F,0.86   0.81  (2)由于空氣阻力和紙帶與打點(diǎn)計(jì)時器的摩擦阻力做功

點(diǎn)評 正確解答實(shí)驗(yàn)問題的前提是明確實(shí)驗(yàn)原理,從實(shí)驗(yàn)原理出發(fā)進(jìn)行分析所測數(shù)據(jù),如何測量計(jì)算,會起到事半功倍的效果.掌握紙帶的處理方法,會根據(jù)下降的高度求出重力勢能的減小量,會根據(jù)紙帶求出瞬時速度,從而得出動能的增加量.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.如圖所示,正方形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,O為其中一條邊的中點(diǎn).現(xiàn)有一束速率不同的質(zhì)子(不計(jì)重力)自O(shè)點(diǎn)垂直邊界射入磁場,這些質(zhì)子在磁場中運(yùn)動軌跡如圖,所用時間分別為ta、tb、tc、td,則下列判斷正確的是( 。
A.ta<tbB.ta=tbC.tc>tdD.tc<td

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.地球繞太陽公轉(zhuǎn)可以認(rèn)為處勻速圓周運(yùn)動,已知其公轉(zhuǎn)周期為T,公轉(zhuǎn)半徑為r,引力常量為G,則由此可求出
( 。
A.地球的質(zhì)量B.太陽的質(zhì)量
C.太陽的密度D.地球繞太陽運(yùn)動的線速度大小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.如圖所示,寬度為200m的河,河水的流速為v1=3m/s,河的下游有一養(yǎng)殖區(qū).已知小船在靜水中的速度為v2=4m/s,現(xiàn)讓小船從A處駛到對岸且能避開養(yǎng)殖區(qū),小船行駛過程中船頭一直垂直指向?qū)Π,則下列說法正確的是( 。
A.船在河中的運(yùn)動軌跡是一條曲線B.船在河中運(yùn)動的實(shí)際速度為4m/s
C.船運(yùn)動到對岸的最短時間是40sD.A處與養(yǎng)殖區(qū)的距離L至少為150m

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.如圖所示,閉合圓導(dǎo)線圈平行地放置在勻強(qiáng)磁場中,其中ac、bd分別是平行、垂直于磁場方向的兩直徑,試分析線圈做以下哪種運(yùn)動時能產(chǎn)生感應(yīng)電流( 。
A.使線圈在紙面內(nèi)平動或轉(zhuǎn)動
B.使線圈平面沿垂直紙面方向向紙外平動
C.使線圈以ac為軸轉(zhuǎn)動
D.使線圈以bd為軸轉(zhuǎn)動

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.一本書靜置于水平桌面上,下列說法正確的是( 。
A.桌面受到的壓力是由桌面形變形成的
B.桌面對書的支持力與書所受的重力大小相等,方向相反
C.桌面受到的壓力實(shí)際就是書的重力
D.桌面對書的支持力與書對桌面的壓力是一對平衡力

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

5.圖為俯視圖,光屏MN豎直放置,半圓柱形玻璃磚放在水平面上的平面部分ab與屏平行.由光源S發(fā)出的一束白光從半圓沿半徑射入玻璃磚,通過圓心O再射到屏上.在水平面內(nèi)繞過O點(diǎn)的豎直軸沿逆時針方向緩緩轉(zhuǎn)動玻璃磚,在光屏上出現(xiàn)了彩色光譜.當(dāng)玻璃磚轉(zhuǎn)動角度大于某一值時,屏上彩色光帶中的某種顏色的色光首先消失.下列說法正確的是( 。
A.轉(zhuǎn)動玻璃磚的過程中最先消失的是紅光
B.由n=$\frac{1}{sinc}$可知,紅光在ab界面發(fā)生全反射的臨界角較大
C.在光屏上從左到右光譜的分布是從紅光到紫光大
D.通過實(shí)驗(yàn)說明,同種材料中各種色光的折射率不同,紅光折射率較大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.在物理學(xué)理論建立的過程中,有許多偉大的科學(xué)家做出了貢獻(xiàn).關(guān)于科學(xué)家和他們的貢獻(xiàn),下列說法正確的是( 。
A.牛頓通過實(shí)驗(yàn)測出了引力常量并進(jìn)行了著名的“月-地檢驗(yàn)”
B.卡文迪許利用扭秤實(shí)驗(yàn)得出萬有引力與距離平方成反比的規(guī)律
C.開普勒通過研究行星觀測記錄,發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動三大定律
D.第谷通過研究行星觀測記錄,發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動三大定律

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.如圖所示,傾角為θ的斜面體,其中D為斜面體的最低端,另A,B,C三點(diǎn)為斜面上的三點(diǎn),且滿足AB:BC:CD=5:3:1,現(xiàn)在A,B,C三點(diǎn)分別將三個小球沿水平方向拋出,經(jīng)過一段時間三個小球落在D點(diǎn),三個小球在空中運(yùn)動的時間分別為tA,tB,tC,三個小球的初速度分別為vA,vB,vC,三個小球落到D點(diǎn)是速度與斜面的夾角為αA,αB,αC,A,B,C三點(diǎn)距離D點(diǎn)的高度分別為hA,hB,hC,則(  )
A.hA:hB:hC=9:4:1B.αA:αB:αC=1:1:1C.vA:vB:vC=3:2:1D.hA:hB:hC=1:2:3

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案