小華設(shè)計(jì)了如圖甲所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒,提供的實(shí)驗(yàn)器材如下:
A.小車B.鉤碼
C.一端帶滑輪的木板 D.細(xì)線
E.電火花計(jì)時(shí)器F.紙帶
G.毫米刻度尺H.低壓交流電源
I.220V的交流電源
(1)實(shí)驗(yàn)中不需要的器材是______(填寫器材序號(hào)),還應(yīng)補(bǔ)充的器材是______.
(2)實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶如圖乙所示,選擇點(diǎn)跡清晰且便于測量的連續(xù)7個(gè)點(diǎn)(標(biāo)號(hào)0~6),測出0到1、2、3、4、5、6點(diǎn)的距離分別為d1、d2、d3、d4、d5、d6,打點(diǎn)周期為T.則打點(diǎn)2時(shí)小車的速度v2=______;若測得小車質(zhì)量為M,鉤碼質(zhì)量為m,打點(diǎn)1和點(diǎn)5時(shí)小車的速度分別為v1、v5,己知重力加速度為g,則驗(yàn)證點(diǎn)1與點(diǎn)5間系統(tǒng)的機(jī)械能守恒的關(guān)系式可表示為______.
(3)實(shí)驗(yàn)中,鉤碼減少的重力勢能總是略大于系統(tǒng)增加的動(dòng)能,主要原因是______.
(1)電火花計(jì)時(shí)器直接使用220V,不需要低壓交流電源,不需要的器材是H.還需要天平測量鉤碼的質(zhì)量.
(2)勻變速直線運(yùn)動(dòng)平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度可算2點(diǎn)速度,
即第點(diǎn)2的瞬時(shí)速度等于13間的平均速度v2=
d3-d1
2T
,
也等于04間的平均速度v2=
d4
4T

把鉤碼和小車看成系統(tǒng)
系統(tǒng)減小的勢能即為鉤碼減小的重力勢能△Ep=mg(d5-d1
系統(tǒng)增加的動(dòng)能為小車和鉤碼增加的動(dòng)能Ek=
1
2
(M+m)v52-
1
2
(M+m)v12

驗(yàn)證點(diǎn)1與點(diǎn)5間系統(tǒng)的機(jī)械能是否守恒,就是驗(yàn)證△Ep=△Ek,即mg(d5-d1)=
1
2
(M+m)(v52-v12)

(3)小車在運(yùn)動(dòng)過程中受到阻力,以及紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間存在摩擦阻力,使得系統(tǒng)減少的重力勢能沒有完全轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的動(dòng)能,還有一小部分由于克服摩擦做功轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.
故答案為:(1)H;天平;(2)v2=
d3-d1
2T
v2=
d4
4T
;mg(d5-d1)=
1
2
(M+m)(v52-v12)
;(3)小車和紙帶受到阻力.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

小球自由下落時(shí),記錄小球每隔相同時(shí)間的位置有以下兩種方式:一種是圖(a)所示的頻閃照相記錄,另一種是圖(b)所示的利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄.兩種記錄方式都能用來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,但兩種方式相比,圖(a)比圖(b)的______誤差更。ㄟx填“偶然”或“系統(tǒng)”);圖(a)中所標(biāo)數(shù)據(jù)為小球自A點(diǎn)釋放后頻閃儀每隔T=0.04s閃光一次,各時(shí)刻的位置到A的距離,單位為厘米,驗(yàn)證圖(a)中小球自A到E過程中的機(jī)械能守恒,還需要知道小球到達(dá)E處的速度,此速度有兩種計(jì)算方式:第一種是根據(jù)自由落體速度公式v=gt求得(g為當(dāng)?shù)刂亓铀俣龋,第二種是利用v=
xDF
2T
求得,應(yīng)選第______種.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中.

(1)下列說法正確的是______.
A.實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)先松開紙帶,重錘運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定后再接通電源
B.在安裝電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí),復(fù)寫紙要放在紙帶上面
C.為了減小誤差,重物質(zhì)量應(yīng)大些
D.若t為起點(diǎn)到某點(diǎn)的時(shí)間,計(jì)算該點(diǎn)的速度可用公式v=gt
(2)若實(shí)驗(yàn)中所用重錘的質(zhì)量為m=0.1kg,打點(diǎn)紙帶如圖1所示,O點(diǎn)為起點(diǎn),A、B、C、D為四個(gè)連續(xù)計(jì)時(shí)點(diǎn),各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離如圖,打點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s,打B點(diǎn)時(shí),重錘的動(dòng)能EAB=______J,從O點(diǎn)至B點(diǎn)過程中重錘的重力勢能減少量是______J.(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
(3)根據(jù)紙帶算出相關(guān)各點(diǎn)的速度v,量出對(duì)應(yīng)下落的距離h,則以
1
2
v2為縱軸,以h為橫軸作出的圖象應(yīng)是圖2中的______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,已知電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期T=0.02s,自由下落的重錘質(zhì)量m=2kg,如圖所示為某同學(xué)實(shí)驗(yàn)后選出的一條紙帶,O點(diǎn)是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn),A、B、C是在紙帶上選取的三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),AB、BC間各有一個(gè)點(diǎn)未畫出.經(jīng)測量得到A、B、C三點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為:s1=23.58cm,s2=32.80cm,s3=43.58cm,

完成以下問題:(本題中的數(shù)值計(jì)算,結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)
①紙帶的______端與重錘連接(填“左”或“右”)
②打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí),重錘的速度vB=______m/s
③從起點(diǎn)O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過程中,重錘的動(dòng)能的增加量△Ek=______J,重力勢能的減少量△EP=______J(取g=9.8m/s2
④在此實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),重錘重力勢能的減少量總是大于動(dòng)能的增加量,其主要原因是在重錘下落過程存在阻力作用.可以通過該裝置測定該阻力的大小,設(shè)重錘所受阻力大小Ff恒定,試用題目中所給物理量的符號(hào)表示出重錘所受阻力大小Ff=______.(用m、T、g、s1、s2、s3表示)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)中,質(zhì)量為1kg的重物自由下落,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列的點(diǎn)(如圖1).如圖2為選取的符合實(shí)驗(yàn)要求的一條紙帶,0為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn),點(diǎn)A、B、C為從合適位置開始選取的三個(gè)連續(xù)點(diǎn).已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率為50HZ,當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?.8m/s2.那么,

(1)實(shí)驗(yàn)中,下面哪些測量工具是必需的?______.
A.天平B.直流電源C.刻度尺D.秒表
(2)實(shí)驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)重錘減少的勢能總是大于重錘增加的動(dòng)能,造成這種現(xiàn)象的主要原因是______
A.選用的重錘質(zhì)量過大
B.?dāng)?shù)據(jù)處理時(shí)出現(xiàn)計(jì)算錯(cuò)誤
C.空氣對(duì)重錘的阻力和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)紙帶的阻力
D.實(shí)驗(yàn)時(shí)操作不夠細(xì),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測量不準(zhǔn)確
(3)紙帶的______端(選擇“左”或“右”)與重物相連;
(4)圖2中應(yīng)取0點(diǎn)與______點(diǎn)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒
(5)從0點(diǎn)到所取點(diǎn),重物的重力勢能減少量______J,動(dòng)能的增加量______J.(結(jié)果取3位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,兩根間距為d的光滑金屬導(dǎo)軌,平行放置在傾角為的斜面上,導(dǎo)軌的右端接有電阻R,整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直。導(dǎo)軌上有一質(zhì)量為m、電阻也為R的金屬棒與兩導(dǎo)軌垂直且接觸良好,金屬棒以一定的初速度v0在沿著導(dǎo)軌上滑一段距離L后返回 ,不計(jì)導(dǎo)軌電阻及感應(yīng)電流間的相互作用。下列說法正確的是
A.導(dǎo)體棒沿著導(dǎo)軌上滑過程中通過R的電量q=
B.導(dǎo)體棒返回時(shí)先做勻加速運(yùn)動(dòng),最后做勻速直線運(yùn)動(dòng)
C.導(dǎo)體棒沿著導(dǎo)軌上滑過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量Q=mv02-mgL
D.導(dǎo)體棒沿著導(dǎo)軌上滑過程中克服安培力做的功W=(mv02-mgL)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

足夠長的傳送帶以v勻速傳動(dòng),一質(zhì)量為m的小物塊A由靜止輕放于傳送帶上,若小物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,當(dāng)物體與傳送帶相對(duì)靜止時(shí)所需時(shí)間t,求在這過程中轉(zhuǎn)化的內(nèi)能( 。
A.B.C.  D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(19分)如圖所示,正方形單匝均勻線框abcd邊長L=0.4m,每邊電阻相等,總電阻R=0.5Ω。一根足夠長的絕緣輕質(zhì)細(xì)線跨過兩個(gè)輕質(zhì)光滑定滑輪,一端連接正方形線框,另一端連接絕緣物體P,物體P放在一個(gè)光滑的足夠長的固定斜面上,斜面傾角θ=30°,斜面上方的細(xì)線與斜面平行。在正方形線框正下方有一有界的勻強(qiáng)磁場,上邊界I和下邊界II都水平,兩邊界之間距離也是L=0.4m。磁場方向水平且垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.5T,F(xiàn)讓正方形線框的cd邊距上邊界I的正上方高度h=0.9m的位置由靜止釋放,且線框在運(yùn)動(dòng)過程中始終與磁場垂直,cd邊始終保持水平,物體P始終在斜面上運(yùn)動(dòng),線框剛好能以v=3m/s的速度進(jìn)入并勻速通過磁場區(qū)域。釋放前細(xì)線繃緊,重力加速度 g=10m/s2,不計(jì)空氣阻力。

(1) 線框的cd邊在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)的過程中,c、d 間的電壓是多大?
(2) 線框的質(zhì)量m1和物體P的質(zhì)量m2分別是多大?
(3) 在cd邊剛進(jìn)入磁場時(shí),給線框施加一個(gè)豎直向下的拉力F使線框以進(jìn)入磁場前的加速度勻加速通過磁場區(qū)域,在此過程中,力F做功W =0.23J,求正方形線框cd邊產(chǎn)生的焦耳熱是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(20分)如圖所示,在傾角為30°的光滑斜面上放置一質(zhì)量為m的物塊B,B的下端連接一輕質(zhì)彈簧,彈簧下端與擋板相連接,B平衡時(shí),彈簧的壓縮量為x0,O點(diǎn)為彈簧的原長位置。在斜面頂端另有一質(zhì)量也為m的物塊A,距物塊B為3x0,現(xiàn)讓A從靜止開始沿斜面下滑,A與B相碰后立即一起沿斜面向下運(yùn)動(dòng),并恰好回到O點(diǎn)(A、B均視為質(zhì)點(diǎn))。試求:

(1)A、B相碰后瞬間的共同速度的大。
(2)A、B相碰前彈簧的具有的彈性勢能;
(3)若在斜面頂端再連接一光滑的半徑R=x0的半圓軌道PQ,圓軌道與斜面相切于最高點(diǎn)P,現(xiàn)讓物塊A以初速度v從P點(diǎn)沿斜面下滑,與B碰后返回到P點(diǎn)還具有向上的速度,試問:v為多大時(shí)物塊A恰能通過圓弧軌道的最高點(diǎn)?

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