16.用如圖甲所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律.實驗所用的電源為學生電源,輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種.重錘從高處由靜止開始下落,重錘上拖著的紙帶打出一系列的點,對圖中紙帶上的點痕進行測量,即可驗證機械能守恒定律.
(1)下面列舉了該實驗的幾個操作步驟:
A.按照圖示的裝置安裝器件
B.將打點計時器接到電源的“直流輸出”上
C.用天平測出重錘的質(zhì)量
D.先釋放懸掛紙帶的夾子,然后接通電源打出一條紙帶
E.測量紙帶上某些點間的距離
F.根據(jù)測量的結(jié)果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能.
Ⅰ.中沒有必要進行的或者操作不當?shù)牟襟E是BC.(將其選項對應(yīng)的字母填在橫線處)
Ⅱ.在實驗中,質(zhì)量m為1.0kg的重物自由下落,帶動紙帶打出一系列的點,如圖乙所示.相鄰計數(shù)點間的時間間隔為0.02s,距離單位為cm.
(1)紙帶的左端與重物相連;(填“左”或“右”)
(2)打點計時器打下計數(shù)點B時,物體的速度VB=0.98m/s;(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(3)某同學從起點O到打下計數(shù)點B的過程中,計算出物體的動能增加量${△}_{{E}_{k}}$=0.48J,勢能的減少量${△}_{{E}_{P}}$=0.49J,(g=9.8m/s2),該同學的計算方法和過程并沒有錯誤,卻出現(xiàn)了${△}_{{E}_{k}}$<${△}_{{E}_{P}}$的結(jié)果,試問這一結(jié)果是否合理?答:合理,因為實驗中存在摩擦阻力和空氣阻力.

分析 I、根據(jù)實驗原理分析實驗中應(yīng)進行的步驟,從而明確實驗中多不必要的或錯誤的操作;
II、(1)根據(jù)紙帶的疏密程度可確定哪端與重物相連;
(2)根據(jù)平均速度可求得B點的瞬時速度;
(3)分析減小的重力勢能和動能,明確由于阻力的存在,重力勢能的減小量要略大于動能的增加量.

解答 解:I、B:將打點計時器應(yīng)接到電源的“交流輸出”上,故B錯誤.
C:因為我們是比較mgh、$\frac{1}{2}$mv2的大小關(guān)系,故m可約去比較,不需要用天平,故C沒有必要.
II、(1)重物拖著紙帶做加速運動,相等時間內(nèi)的位移逐漸增大,可知紙帶的左端與重物相連.
(2)B點的速度等于中間時刻的瞬時速度,故vB=$\frac{7.06-3.14}{2×0.02}×1{0}^{-2}$=0.98m/s;
(3)動能的增加量△Ek最有可能小于勢能的減少量△Ep,產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因可能是摩擦阻力和空氣阻力的存在.
故答案為:I、BC;II、(1)左,(2)0.98;(3)合力,因為下落過程中有摩擦阻力和空氣阻力的存在

點評 解決本題的關(guān)鍵是掌握驗證機械能守恒定律的實驗原理,掌握紙帶的處理方法,知道實驗誤差形成的原因,能根據(jù)紙帶分析重力勢能和動能變化間的關(guān)系是解題的關(guān)鍵.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

3.甲、乙兩車,從同一位置,同時開始作同方向直線運動.已知甲車以14m/s的速度作勻速直線運動,乙車從靜止開始作勻加速直線運動,加速度為2m/s2.試分析:
(1)經(jīng)過多長時間,乙車追上甲車?此時乙車的速度多大?
(2)經(jīng)過多長時間,乙車落后于甲車的距離最大?落后的最大距離是多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.做勻變速直線運動的物體,經(jīng)過A點的速率為vA=6m/s,4s后經(jīng)過B點的速率為vB=2m/s,以經(jīng)過A點時的速度方向為正方向,這段時間內(nèi)物體的加速度a和位移x可能是(  )
A.a=-1m/s2,x=16mB.a=-1m/s2,x=20mC.a=2m/s2,x=10mD.a=-2m/s2,x=8m

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

4.某同學為了測定木塊與小車之間的動摩擦因數(shù),設(shè)計了如下的實驗:
①用彈簧秤測量帶凹槽的木塊重力,記為FN1;
②將力傳感器A固定在水平桌面上,測力端通過輕質(zhì)水平細繩與木塊相連,木塊放在較長的平板小車上.水平輕質(zhì)細繩跨過定滑輪,一端連接小車,另一端系沙桶,不斷地緩慢向沙桶里倒入細沙,直到小車運動起來,待傳感器示數(shù)穩(wěn)定后,記錄此時數(shù)據(jù)F1;
③向凹槽中依次添加重力為0.5N的砝碼,改變木塊與小車之間的壓力FN,重復(fù)操作②,數(shù)據(jù)記錄如下表:
壓力FN1FN2FN3FN4FN5FN6FN7FN8
FN/N1.502.002.503.003.504.004.505.00
傳感器數(shù)據(jù)F1F2F3F4F5F6F7F8
F/N0.590.830.991.221.421.611.792.01
試完成:
(1 )在實驗過程中,是否要求長木板必須做勻速直線運動?否(填“是”或“否”)
(2)為了充分利用測量數(shù)據(jù),該同學將所測得的數(shù)值按如下方法逐一求差,分別計算出了三個差值:△f1=F5-F1=0.83N,△f2=F6-F2=0.78N,△f3=F7-F3=0.80N,請你給出第四個差值:△f4=F8-F4=0.79N.
(3 )根據(jù)以上差值,可以求出每增加0.50N 砝碼時摩擦力增加△f.△f用△f1、△f2、△f3、△f4 表示的式子為:△f=$\frac{△{f}_{1}+△{f}_{2}+△{f}_{3}+△{f}_{4}}{4×4}$,代入數(shù)據(jù)解得△f=0.2N.
(4 )木塊與木板間的動摩擦因數(shù) μ=0.4.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.如圖甲所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10:1,b是原線圈的中心抽頭,圖中電表均為理想的交流電表,定值電阻R=10Ω,其余電阻均不計.從某時刻開始在原線圈c、d兩端加上如圖乙所示的交變電壓.則下列說法中正確的有( 。
 
A.當單刀雙擲開關(guān)與a連接時,電壓表的示數(shù)為31.1 V
B.當單刀雙擲開關(guān)與b連接且在0.01 s時,電流表示數(shù)為4.4 A
C.當單刀雙擲開關(guān)由a撥向b時,副線圈輸出電壓的頻率變?yōu)?5 Hz
D.當單刀雙擲開關(guān)由a撥向b時,原線圈的輸入功率變大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

1.試管置于離心機上,靜止時呈豎直狀態(tài),固體微粒在試管溶液中將以加速度a下沉,如圖甲所示.當離心機處于高速運動轉(zhuǎn)時,可以近似地看成試管繞機軸水平旋轉(zhuǎn),固體微粒將以a1的加速度沉向試管底部,如圖乙所示.若離心機轉(zhuǎn)速為每秒100轉(zhuǎn),固體微粒離轉(zhuǎn)軸距離為0.100m,不計相對運動阻力,求$\frac{{a}_{1}}{a}$的比值.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.我省天荒平水電站為抽水發(fā)電蓄能電站.該電站在晚上時間將水從下水庫抽到與之落差近600m的上水庫,將電力轉(zhuǎn)化為勢能蓄存起來.到白天的時候,再將水從上水庫放下來發(fā)電,并入華東電網(wǎng),從而既解決了白天電力供應(yīng)不足的困難,又利用晝夜電力的差價創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟價值.設(shè)該電站年發(fā)電量3.0×109 kW•h,年抽水耗電量4.0×109 kW•h.抽水時電能約有15%轉(zhuǎn)化為水的重力勢能.已知水的密度為1.0×103kg/m3,下列估算正確的是( 。
A.發(fā)電平均功率約為3.0×1012W
B.抽水平均功率約為4×1013W
C.每年平均給上水庫蓄水約3.6×108m3
D.每天平均損耗的能量約為1.0×1012J

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.用彈簧秤豎直懸掛靜止的小球,下列說法正確的是( 。
①小球?qū)椈沙拥睦褪切∏虻闹亓?br />②小球?qū)椈沙拥睦Φ扔谛∏虻闹亓?br />③小球的重力的施力物體是彈簧秤
④小球的重力的施力物體是地球
A.①③B.①④C.②③D.②④

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

6.下列說法正確的是( 。
A.單擺做簡譜振動,振幅越大,周期越大
B.在光導纖維束內(nèi)傳送圖象是利用光的全反射現(xiàn)象
C.在光電效應(yīng)實驗申,用同種頻率的光照射不同的金屬表面,從金屬表面逸出的光電子的最大初動能Ek越大,則這種金屬的逸出功W0越小
D.比結(jié)合能越大,原子核中核子結(jié)合得越牢固,原子核越穩(wěn)定

查看答案和解析>>

同步練習冊答案