3.在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,如果紙帶上前面幾點(diǎn)比較密集,不夠清楚,可舍去前面比較密集的點(diǎn),在后面取一段打點(diǎn)比較清楚的紙帶,同樣可以驗(yàn)證.如圖1所示,取O點(diǎn)為起始點(diǎn),各點(diǎn)的間距已量出并標(biāo)注在紙帶上,所用交流電的頻率為50Hz,重錘的質(zhì)量m=1kg.

(1)打A點(diǎn)時(shí),重錘下落的速度為vA=1.30m/s,重錘的動(dòng)能EkA=0.85J;
(2)打F點(diǎn)時(shí),重錘下落的速度為vF=2.28m/s,重錘的動(dòng)能EkF=2.60J;
(3)從打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下A點(diǎn)開始到打下F點(diǎn)的過程中,重錘重力勢(shì)能的減少量△EP=1.75J,動(dòng)能的增加量為△Ek=1.75J;
(4)若以重錘下落的高度h為橫坐標(biāo),以$\frac{{v}^{2}}{2}$為縱坐標(biāo),根據(jù)紙帶上的一系列點(diǎn)算出相關(guān)各點(diǎn)的速度v,量出對(duì)應(yīng)下落距離h,則如圖2的圖象能正確反映重錘下落過程的是C

分析 (1、2)根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出A點(diǎn)的速度,從而得出重錘的動(dòng)能.同理求出F點(diǎn)的速度和動(dòng)能.
(3)根據(jù)下降的高度求出重力勢(shì)能的減小量,結(jié)合A、F的動(dòng)能求出動(dòng)能的增加量.
(4)根據(jù)機(jī)械能守恒得出$\frac{{v}^{2}}{2}-h$的關(guān)系式,從而得出正確的圖線.

解答 解:(1)A點(diǎn)的瞬時(shí)速度${v}_{A}=\frac{{x}_{OB}}{2T}=\frac{(2.40+2.79)×1{0}^{-2}}{0.04}$m/s=1.30m/s,則重錘的動(dòng)能${E}_{kA}=\frac{1}{2}m{{v}_{A}}^{2}=\frac{1}{2}×1×1.3{0}^{2}$=0.85J.
(2)F點(diǎn)的瞬時(shí)速度${v}_{F}=\frac{{x}_{EG}}{2T}=\frac{(4.37+4.76)×1{0}^{-2}}{0.04}$m/s=2.28m/s,則重錘的動(dòng)能${E}_{kF}=\frac{1}{2}m{{v}_{F}}^{2}=\frac{1}{2}×1×2.2{8}^{2}$J=2.60J.
(3)從打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下A點(diǎn)開始到打下F點(diǎn)的過程中,重錘重力勢(shì)能的減少量△EP=mgh=1×9.8×(2.79+3.10=3.58+3.97+4.37)×10-2J=1.75J,動(dòng)能的增加量△Ek=2.60-0.85J=1.75J.
(4)根據(jù)機(jī)械能守恒得,$mgh=\frac{1}{2}m{v}^{2}$,解得$\frac{1}{2}{v}^{2}=gh$,圖線為過原點(diǎn)的傾斜的直線,故選:C.
故答案為:(1)1.30m/s,0.85J,(2)2.28m/s,2.60J,(3)1.75J,1.75J,(4)C.

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握紙帶的處理方法,會(huì)通過紙帶求解瞬時(shí)速度,從而得出動(dòng)能的增加量,會(huì)根據(jù)下降的高度求解重力勢(shì)能的減小量.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

17.某真空中存在一勻強(qiáng)電場(chǎng),一帶電油滴在該電場(chǎng)中從A點(diǎn)由靜止開始豎直向上運(yùn)動(dòng),經(jīng)過時(shí)間t1運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)撤去電場(chǎng),再經(jīng)時(shí)間t2油滴的速度恰好為零,又過一段時(shí)間后此空間中加入另一勻強(qiáng)電場(chǎng),方向與原來相同但大小是原來的2倍,已知油滴的質(zhì)量為m、電荷量為q,重力加速度大小為g.
(1)求再次加入電場(chǎng)前,此勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和油滴達(dá)到的最大高度;
(2)為了使油滴能回到A點(diǎn)且速度恰好為零,求從油滴減速為零到再次加入電場(chǎng)的時(shí)間.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

14.勻強(qiáng)電場(chǎng)中有a、b、c三點(diǎn)構(gòu)成的一直角三角形.a(chǎn)c垂直于電場(chǎng)線,bc長(zhǎng)40cm,電場(chǎng)強(qiáng)度為2×105N/C.則ab間的電勢(shì)差Uab=4×104V.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

11.如圖所示,U型玻璃細(xì)管豎直放置,水平細(xì)管與U型玻璃細(xì)管底部相連通,各部分細(xì)管內(nèi)徑相同.U型管左管上端封有長(zhǎng)20cm的理想氣體B,右管上端開口并與大氣相通,此時(shí)U型玻璃管左、右兩側(cè)水銀面恰好相平,水銀面距U型玻璃管底部為25cm.水平細(xì)管內(nèi)用小活塞封有長(zhǎng)度12cm的理想氣體A.已知外界大氣壓強(qiáng)為75cmHg,忽略環(huán)境溫度的變化.現(xiàn)將活塞緩慢向左拉,使氣體B的氣柱長(zhǎng)度為25cm,求此時(shí):
①右管中水銀面距U型玻璃管底部的高度是多大?
②理想氣體A的氣柱長(zhǎng)度為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,為了研究加速度與力的關(guān)系,應(yīng)保持不變的物理量是(  )
A.速度B.加速度C.質(zhì)量D.

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

8.(1)某同學(xué)利用如圖1所示的裝置研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),記錄了下列實(shí)驗(yàn)步驟.合理的操作順序是BACD.(填寫步驟前面的字母)
A.把一條細(xì)繩拴在小車上,使細(xì)繩繞過滑輪,下邊掛上合適的鉤碼.把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,并把紙帶的一端固定在小車的后面.
B.把附有滑輪的長(zhǎng)木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上,并使滑輪伸出桌面.把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上沒有滑輪的一端,連接好電路.
C.把小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處,接通電源后,放開小車,讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一行小點(diǎn),隨后立即關(guān)閉電源.
D.換上新紙帶,重復(fù)操作三次.
(2)取下一段紙帶研究其運(yùn)動(dòng)情況,如圖2所示.設(shè)0點(diǎn)為計(jì)數(shù)的起點(diǎn),兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s,則計(jì)數(shù)點(diǎn)1與起始點(diǎn)0的距離x1為4.00cm,小車的加速度大小為1.00m/s2.(均保留3位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.如圖,兩質(zhì)量相同的小球A、B,分別用細(xì)線懸掛在等高的O1、O2點(diǎn),A球的懸線比B的長(zhǎng),把兩球均拉到懸線水平后將小球由靜止釋放,則兩球經(jīng)最低點(diǎn)時(shí)(以懸點(diǎn)為零勢(shì)能點(diǎn)),說法正確的是( 。
A.機(jī)械能A球大于B球B.懸繩對(duì)球的拉力A球大于B球
C.向心加速度A球等于B球D.A球的速度等于B球的速度

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.下列敘述正確的是( 。
A.液體溫度越高,布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈
B.做布朗運(yùn)動(dòng)的顆粒越大,運(yùn)動(dòng)越劇烈
C.分子間距增大時(shí),分子間的引力增大而斥力減小
D.分子間距增大時(shí),分子間的引力減小而斥力增大

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.下列動(dòng)車的播報(bào)信息中,表示時(shí)間的是(  )
A.8點(diǎn)10分從北海發(fā)車B.9點(diǎn)48分到達(dá)南寧
C.在南寧站停車7分鐘D.11點(diǎn)06分途經(jīng)梧州

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同步練習(xí)冊(cè)答案