【題目】在用打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗中,使質(zhì)量為m1.00kg的重物自由下落,打點計時器在紙帶上打出一系列的點,選取一條符合實驗要求的紙帶如圖所示。O為第一個點,A、B、C為從合適位置開始選取連續(xù)點中的三個點。已知打點計時器每隔0.02s打一個點,當?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g9.80m/s2,那么:

(1)根據(jù)圖所得的數(shù)據(jù),應取圖中O點到_____點來驗證機械能守恒定律;

(2)O點到(1)問中所取的點,重物重力勢能的減少量△Ep_____J,動能增加量△Ek_____J(結(jié)果取三位有效數(shù)字);

(3)若測出紙帶上所有各點到O點之間的距離,根據(jù)紙帶算出各點的速度v及物體下落的高度h,則以v2為縱軸,以h為橫軸畫出的圖象是如圖中的_____。

A. B. C. D.

【答案】B 1.88 1.84 A

【解析】

該實驗的原理是驗證物體下降的距離從O點到B點,動能的增加量和重力勢能的減小量是否相等.根據(jù)Ep=mgh求重力勢能的減小量,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點的速度,從而求出動能的增加量

1)因為通過某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度可以求出B點的速度,所以取圖中O點到B點來驗證機械能守恒定律.

2)重物重力勢能的減少量:

Ep=mgh=9.80×0.192=1.88J

B點的速度:

B點的動能:

所以動能的增加量△Ek=1.84J

3)根據(jù),即h成正比.故A是符合題意的.

練習冊系列答案
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【題目】如圖所示,直角三角形MPN區(qū)域內(nèi)存在著垂直紙面向外的勻強磁場,其中MP=dMNP=,AB是一段電阻絲,預熱后能產(chǎn)生大量無初速度的自由電子,電阻絲的B端位于NP的連線上,ABBN垂直,在ABMP間存在水平向左的勻強電場。調(diào)整電阻絲ABMP的距離,發(fā)現(xiàn)從MP中點進入磁場的電子恰好垂直MN邊射出,且電子在磁場中運動的時間為t。 已知電子的質(zhì)量為m,電荷量為e,不計電子重力及電子間相互作用力,求:

(1)應強度B的大;

(2)調(diào)整電阻絲ABMP的距離,發(fā)現(xiàn)有些電子能在MN邊上相遇,若相遇的兩電子在磁場中運動的時間之差的最大值為2t。,則滿足此條件的電子速度的最大值為多少?

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【題目】如圖所示,有一水平傳送帶以 v06 m/s 的速度按順時針方向勻速轉(zhuǎn)動,傳送帶右端連著一段光滑水平面 BC,緊挨著 BC 的光滑水平地面 DE 上放置一個 質(zhì)量 M2 kg 的木板,木板上表面剛好與 BC 面等高,F(xiàn)將質(zhì)量 m1 kg 的滑塊 輕輕放到傳送帶的左端 A 處,當滑塊滑到傳送帶右端 B 時剛好與傳送帶的速度相 同,之后滑塊又通過光滑水平面 BC 滑上木板;瑝K與傳送帶間的動摩擦因數(shù) μ10.5,滑塊與木板間的動摩擦因數(shù) μ20.2,取 g10 m/s2。求:

1)滑塊從傳送帶 A 端滑到 B 端,相對傳送帶滑動的路程;

2)木板至少多長才能使滑塊不從木板上掉下來。

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【題目】如圖所示,半徑為R的半圓區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強磁場,AC為半圓直徑,P為圓弧上一點,圓弧長為,在P點沿垂直于AC方向以初速度v0向磁場內(nèi)射入質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子,結(jié)果粒子在磁場中的軌跡剛好與AC邊相切,不計粒子的重力,求:

1)勻強磁場的磁感應強度;

2)改變粒子的速度大小,使粒子出磁場時速度方向豎直向上,則粒子的速度大小為多少?

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【題目】汽車AvA4 m/s的速度向右做勻速直線運動,發(fā)現(xiàn)前方相距x07 m處、以vB10 m/s的速度同向運動的汽車B正開始勻減速剎車直到靜止后保持不動,其剎車的加速度大小a2 m/s2.從此刻開始計時,求:

(1)A追上B前,A、B間的最遠距離是多少?

(2)經(jīng)過多長時間A恰好追上B?

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【題目】如圖所示,一圓盤可繞通過圓盤中心O且垂直于盤面的豎直軸轉(zhuǎn)動,在圓盤上放置一小木塊A它隨圓盤一起做勻速圓周運動。則關(guān)于木塊A的受力,下列說法正確的是(

A.木塊A受重力、支持力和向心力

B.木塊A受重力、支持力和靜摩擦力,靜摩擦力的方向指向圓心

C.木塊A受重力、支持力和靜摩擦力,靜摩擦力的方向與木塊運動方向相反

D.木塊A受重力、支持力和靜摩擦力,靜摩擦力的方向與木塊運動方向相同

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【題目】某同學利用如圖甲所示裝置探究合外力做功與動能變化之間的關(guān)系,通過改變懸掛鉤碼的質(zhì)量(由m表示)改變小車所受合外力大小,彈簧測力計示數(shù)由F表示。鉤碼每次從同一位置由靜止釋放落到墊臺上(由豎直放置的刻度尺測出釋放點離墊臺高度h)。由打點計時器和紙帶記錄小車的運動。實驗時,保證小車的質(zhì)量(由M表示)不變,逐次增加鉤碼的質(zhì)量,打下紙帶記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。

1)實驗前首先要做的步驟是_____________________。

2)實驗中小車的合力做的功為________(表達式用題中所給字母表示)。已知打點計時器的頻率50Hz,如圖乙是某次實驗打出的一條紙帶,為計算出小車獲得的動能,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)處理需要,計算小車速率v__________(保留三位有效數(shù)字)。

3)根據(jù)實驗數(shù)據(jù),以合外力的功為橫軸,以為縱軸,畫出一條傾斜直線,如圖丙,該圖像斜率為k,若斜率__________,則合外力做功等于動能的變化。

4)若鉤碼總質(zhì)量較大不滿足其質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量,關(guān)于圖丙________。

A.圖像逐漸偏向縱軸 B.圖像逐漸偏向橫軸 C.圖像保持原來方向

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【題目】如圖所示,光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的半圓形軌道在B點相接,導軌半徑為R.一個質(zhì)量為m的物體將彈簧壓縮至A點后由靜止釋放,在彈力作用下物體獲得某一向右速度后脫離彈簧,脫離彈簧后當它經(jīng)過B點進入導軌瞬間對導軌的壓力為其重力的8倍,之后向上運動完成半個圓周運動恰好到達C點。試求:

1)彈簧開始時的彈性勢能;

2)物體從B點運動至C點克服阻力做的功;

3)物體離開C點后落回水平面時,重力的瞬時功率是多大?

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【題目】在如圖所示的直角坐標系xoy中,矩形區(qū)域oabc內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強磁場,磁感應強度大小為B=5.0×10﹣2T;第一象限內(nèi)有沿﹣y方向的勻強電場,電場強度大小為E=1.0×105N/C.已知矩形區(qū)域oa邊長為0.60m,ab邊長為0.20m.在bc邊中點N處有一放射源,某時刻,放射源沿紙面向磁場中各方向均勻地輻射出速率均為υ=2.0×106m/s的某種帶正電粒子,帶電粒子質(zhì)量m=1.6×10﹣27kg,電荷量為q=+3.2×10﹣19kg,不計粒子重力,求:(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(1)粒子在磁場中運動的半徑;

(2)從x軸上射出的粒子中,在磁場中運動的最短路程為多少?

(3)放射源沿﹣x方向射出的粒子,從射出到從y軸離開所用的時間.

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