13．某同學(xué)用打點計時器研究物體自由下落過程中動能和勢能的變化，來驗證機(jī)械能守恒定律．實驗裝置如圖1所示．所用電源的頻率為50Hz，某同學(xué)選擇了一條理想的紙帶，用刻度尺測量時各計數(shù)點位置對應(yīng)刻度尺上的讀數(shù)如圖所示（圖中O是打點計時器打的第一個點，A、B、C、D、E分別是以每打兩個點的時間作為計時單位取的計數(shù)點）．查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2．根據(jù)紙帶求：

（1）若重錘質(zhì)量為m，則重錘從起始下落至B時，減少的重力勢能為1.91mJ；
（2）重錘下落到B時，速度為1.94m/s；
（3）一般情況下物體動能的增加量小于重力勢能的減少量（填“大于”、“等于”、“小于”）．你認(rèn)為，產(chǎn)生這種結(jié)果的一個可能原因是：重物下落過程中克服阻力做功，重物減少的重力勢能沒有全部轉(zhuǎn)化為動能．

分析 根據(jù)重力勢能公式，即可求解減小的重力勢能；
再根據(jù)平均速度等于中時刻的瞬時速度，即可求解；
該實驗為驗證性實驗，是在知道原理的情況下進(jìn)行驗證，因此求出物體下落時重力勢能的減小量和動能的增加量是否相等即可驗證，但是由于存在誤差，物體下落時克服阻力做功，因此重力勢能的減小量略大于動能的增加量．

解答 解：（1）重力勢能的減小量為：△EP=mghOB=m×9.8×0.195=1.91mJ
（2）因每打兩個點的時間作為計時單位取的計數(shù)點，則B點時的速度為：vB=$\frac{{x}_{AC}}{2T}$=$\frac{0.280-0.125}{2×0.04}$m/s=1.94m/s
（3）在該實驗中一定是動能的增加量小于重力勢能的減小量，原因是重物下落過程中克服阻力做功，重物減少的重力勢能沒有全部轉(zhuǎn)化為動能．
故答案為：（1）1.91mJ；（2）1.94m/s；（3）小于；  重物下落過程中克服阻力做功，重物減少的重力勢能沒有全部轉(zhuǎn)化為動能．

點評 要知道重物帶動紙帶下落過程中能量轉(zhuǎn)化的過程和能量守恒．
重物帶動紙帶下落過程中，除了重力還受到阻力，從能量轉(zhuǎn)化的角度，由于阻力做功，重力勢能減小除了轉(zhuǎn)化給了動能還有一部分轉(zhuǎn)化給摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

9．繞地球做勻速圓周運動的人造地球衛(wèi)星因受高空稀薄空氣的阻力作用，繞地球運轉(zhuǎn)的軌道半徑會慢慢變小．則人造地球衛(wèi)星的（　�。�
A．動能減小B．勢能增大
C．運行的角速度增大D．運行的周期增大

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

10．如圖1所示，在寬為d的區(qū)域內(nèi)有方向豎直向下的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)為E．一帶電粒子以速度v垂直于電場方向．也垂直于場區(qū)邊界射入電場（不計粒子的重力），射出場區(qū)時，粒子的速度方向偏轉(zhuǎn)了θ角．

（1）求該帶電粒子的荷質(zhì)比$\frac{q}{m}$的大��？（用E、d、v、θ表示）
（2）如圖2，若去掉電場，在同樣區(qū)域內(nèi)改換成方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，此粒子仍在原位置以同樣速度v射入場區(qū)，它從場區(qū)的另一側(cè)射出時，也偏轉(zhuǎn)了θ角．則求此磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小？

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

1．歷時8年，跋涉48億公里的“黎明”號飛行器于2015年3月7日首次抵達(dá)太陽系的小行星帶內(nèi)質(zhì)量最大的天體--谷神星，“黎明”號飛行器繞谷神星做勻速圓周運動，已知引力常量為G，下列說法正確的是（　�。�
A．若測得飛行器圍繞谷神星旋轉(zhuǎn)的圓軌道的周期和軌道半徑，可得到谷神星的平均密度
B．飛行器軌道半徑越大，運行周期越大
C．飛行器軌道半徑越大，線速度越大
D．圖示中飛行器由環(huán)谷神星圓軌道a“變軌進(jìn)入環(huán)谷神星橢圓軌道b時，應(yīng)讓發(fā)動機(jī)在P點點火使其加速

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

8．在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗中，采用圖1所示的裝置．

（1）本實驗應(yīng)用的實驗方法是A；
A 控制變量法   B 假設(shè)法    C 理想實驗法
（2）下列說法中正確的是AB．
A．在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時，應(yīng)改變拉力的大小
B．在探究加速度與外力的關(guān)系時，應(yīng)改變小車的質(zhì)量
C．在探究加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系時，為了直觀判斷二者間的關(guān)系，應(yīng)作a-$\frac{1}{m}$圖象
D．當(dāng)小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量時，才能近似認(rèn)為細(xì)線對小車的拉力大小等于砝碼盤和砝碼的總重力大小
（3）根據(jù)實驗收集的數(shù)據(jù)作出的a-F圖線如圖2所示，請寫出一條對提高本實驗結(jié)果準(zhǔn)確程度有益的建議：實驗前要先平衡摩擦力
（4）在實驗過程中，打出了一條紙帶如圖3所示，計時器打點的時間間隔為0.02s．A、B、C、D、E為五個計數(shù)點，相鄰兩個計數(shù)點之間還有4個點未畫出，經(jīng)測量知道AB=2.20cm，BC=2.99cm，CD=3.79cm，DE=4.60cm．根據(jù)以上數(shù)據(jù)計算小車的加速度大小，簡要寫出求解過程．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

18．如圖，近地人造衛(wèi)星和月球繞地球的運行軌道可視為圓．下列說法正確的是（　�。�
A．衛(wèi)星、月球繞地運行周期T衛(wèi)＞T月B．衛(wèi)星、月球繞地運行周期T衛(wèi)=T月
C．衛(wèi)星、月球繞地運行線速度v衛(wèi)＜v月D．衛(wèi)星、月球繞地運行線速度v衛(wèi)＞v月

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

5．如圖1所示為“探究加速度與物體受力的關(guān)系”的實驗裝置圖．圖中A為小車，質(zhì)量為m1，連接在小車后面的紙帶穿過電火花計時器B，它們均置于水平放置的木板上，木板的一端帶有定滑輪且足夠長．p的質(zhì)量為m2，C為彈簧測力計，實驗時改變戶的質(zhì)量，讀出測力計不同的讀數(shù)F，從而探究a與F的關(guān)系．不計繩與定滑輪、動滑輪之間的摩擦．
（1）電火花計時器的工作電壓為220V的交流電．
（2）實驗操作中重要的疏漏是沒有平衡摩擦力．
（3）實驗得到的紙帶如圖2所示，O、A、B、C和D是紙帶上的五個計數(shù)點，每兩個相鄰計數(shù)點間有四個點沒有畫出，A、B、C、D四點到0點的距離如圖．電源頻率為50Hz．根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù)計算出小車的加速度a為0.43m/s2（計算結(jié)果保留小數(shù)點后兩位）．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

2．如圖，一平行板電容器水平放置，板間距離為d=0.2米，上極板開有一小孔，質(zhì)量均為3克、帶電荷量均為4×10-5庫倫的兩個帶正電小球（視為質(zhì)點）A、B間用長為0.1米的絕緣輕桿相連，處于豎直狀態(tài)．今使B球恰好位于小孔正上方距離為0.2米處，由靜止釋放，讓兩球豎直下落．當(dāng)下端的小球到達(dá)下極板時，速度剛好為零，重力加速度g=10m/s2，下列說法正確的是（　�。�
A．兩極板間的電場強(qiáng)度為2×103N/C
B．兩球運動過程中的最大速度大小為2m/s
C．B球進(jìn)入電場時的加速度為$\frac{5}{3}$g
D．下球剛進(jìn)入電場時桿中彈力0.04N

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

3．某驗電器金屬小球和金屬箔均帶負(fù)電，金屬箔處于張開狀態(tài)．現(xiàn)將帶有負(fù)電荷的硬橡膠棒向驗電器的金屬小球稍許移近，則（　�。�
①金屬箔張角稍許增大
②金屬箔張角稍許減小
③硬橡膠棒的稍許靠近，致使小球上的電子向金屬箔移動
④硬橡膠棒的稍許靠近，致使金屬箔上的質(zhì)子向金屬小球移動．
A．①③B．②④C．②③D．①④

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