17.利用圖示裝置進(jìn)行驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)時(shí),需要測(cè)量物體由靜止開(kāi)始自由下落到某點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度v和下落高度h.某小組同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶,設(shè)計(jì)了以下四種測(cè)量方案.
A.用刻度尺測(cè)出物體下落高度h,用打點(diǎn)間隔數(shù)測(cè)出下落時(shí)間t,通過(guò)v=gt計(jì)算出瞬時(shí)速度v.
B.用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h,并通過(guò)v=$\sqrt{2gh}$ 計(jì)算出瞬時(shí)速度v.
C.根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度,測(cè)算出瞬時(shí)速度v,并通過(guò)h=$\frac{{v}^{2}}{2g}$計(jì)算得出高度
D.用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h,根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度,測(cè)算出瞬時(shí)速度v.
(1)以上方案中只有一種正確,正確的是D.(填入相應(yīng)的字母)
(2)在該實(shí)驗(yàn)中,有幾個(gè)注意點(diǎn),以下描述正確的是AC.
A.為減小摩擦阻力,需要調(diào)整打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔,使它在同一豎直線上
B.可以選用質(zhì)量很大的重錘,先用手托住,等計(jì)時(shí)器通電后再釋放重錘
C.只有選第1、第2兩打點(diǎn)間隔約2mm的紙帶才代表打第1點(diǎn)時(shí)的速度為零
D.實(shí)驗(yàn)結(jié)果如果正確合理,得到的動(dòng)能增加量應(yīng)略大于重力勢(shì)能的減少量.

分析 (1)實(shí)驗(yàn)中根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度得出瞬時(shí)速度的大小,運(yùn)用刻度尺測(cè)量?jī)牲c(diǎn)間的距離,從而得出下降的高度,求出重力勢(shì)能的減小量.
(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理以及操作中的注意事項(xiàng)確定正確的操作步驟.

解答 解:(1)A、實(shí)驗(yàn)中根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度測(cè)出瞬時(shí)速度的大小,不能根據(jù)v=gt或v=$\sqrt{2gh}$求解瞬時(shí)速度,因?yàn)檫@樣就默認(rèn)了機(jī)械能守恒,失去驗(yàn)證的意義,故A、B錯(cuò)誤.
C、下降的高度運(yùn)用刻度尺測(cè)量,不能通過(guò)$h=\frac{{v}^{2}}{2g}$計(jì)算,故C錯(cuò)誤.
D、用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h,根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度,測(cè)算出瞬時(shí)速度v,故D正確.
故選:D.
(2)A、為減小摩擦阻力,需要調(diào)整打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔,使它在同一豎直線上,故A正確.
B、為了減小阻力的影響,重錘選擇質(zhì)量大一些的,不是用手托著重物,而是用手提著紙帶的上端,先接通電源,再釋放重物,故B錯(cuò)誤.
C、根據(jù)x=$\frac{1}{2}g{t}^{2}=\frac{1}{2}×10×0.0{2}^{2}m=2mm$知,只有選第1、第2兩打點(diǎn)間隔約2mm的紙帶才代表打第1點(diǎn)時(shí)的速度為零,故C正確.
D、因?yàn)榇嬖谧枇ψ饔,知(jiǎng)幽艿脑黾恿柯孕∮谥亓?shì)能的減小量.故D錯(cuò)誤.
故選:AC.
故答案為:(1)D,(2)AC.

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道做驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)、探究實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,不能用驗(yàn)證的物理規(guī)律和探究的物理結(jié)論去求解問(wèn)題.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

2.汽車以20m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng),剎車后的加速度大小為5m/s2,求:
(1)剎車后2s時(shí)的速度;
(2)剎車后5s內(nèi)的位移.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

8.某同學(xué)用如圖所示的裝置測(cè)量木塊A與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù).在桌面上固定有輕彈簧,光電門(mén)1和光電門(mén)2.實(shí)驗(yàn)步驟如下:
ⅰ.適當(dāng)調(diào)節(jié)兩光電門(mén)1,2的位置,用刻度尺測(cè)量出兩光電門(mén)的距離x1,通過(guò)木塊A壓縮至適當(dāng)?shù)奈恢肞后釋放,由光電計(jì)時(shí)器測(cè)量出木塊A的前端從光電門(mén)1到光電門(mén)2的時(shí)間為t1
ⅱ.光電門(mén)2的位置不動(dòng),改變光電門(mén)1的位置,用刻度尺測(cè)量出兩光電門(mén)之間的距離x2,木塊A壓縮彈簧至同一位置P后釋放,由光電計(jì)時(shí)器測(cè)出木塊A的前端由光電門(mén)1到光電門(mén)2的時(shí)間為t2
試回答以下問(wèn)題:
(1)若兩光電門(mén)距離為x,物塊A到達(dá)光電門(mén)2的速度為v,物塊在兩光電門(mén)之間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t,物塊在與桌面上運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a,物理量x,v,t,a之間的關(guān)系式為x=$x=vt+\frac{1}{2}a{t}^{2}$
(2)實(shí)驗(yàn)還需要測(cè)量或者知道的物理量是D(填正確答案前面的字母序號(hào)).
A.木塊的長(zhǎng)度l    B.彈簧的進(jìn)度系數(shù)k    C.彈簧的形變量x    D.重力加速度g
(3)利用測(cè)量的物理量得出物塊A與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為$\frac{2({x}_{2}{t}_{1}-{x}_{1}{t}_{2})}{{t}_{1}{t}_{2}({t}_{2}-{t}_{1})g}$.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

5.如圖中PQRS為一正方形導(dǎo)線框,它以恒定速度向右進(jìn)入以MN為邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直線框平面,MN線與線框的邊成45°角.從S點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)開(kāi)始計(jì)時(shí),以順時(shí)針?lè)较驗(yàn)殡娏髡较,則線框中感應(yīng)電流I與時(shí)間t的關(guān)系圖為(  )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

12.某實(shí)驗(yàn)小組在做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中,提出了如圖1所示的甲、乙兩種方案:甲方案為用自由落體運(yùn)動(dòng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),乙方案為用小車在斜面上下滑進(jìn)行實(shí)驗(yàn).
(1)組內(nèi)同學(xué)對(duì)兩種方案進(jìn)行了深入的討論分析,最終確定了一個(gè)大家認(rèn)為誤差相對(duì)較小的方案,你認(rèn)為該小組選擇的方案是甲圖,理由是采用乙圖實(shí)驗(yàn)時(shí),由于小車與斜面間存在摩擦力的作用.且不能忽略,所以小車在下滑的過(guò)程中機(jī)械能不守恒.
(2)若該小組采用圖甲的裝置打出了一條紙帶如圖2所示,相鄰兩點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.02s,請(qǐng)根據(jù)紙帶計(jì)算出B點(diǎn)的速度大小1.37m/s(結(jié)果保留三位有效數(shù)字).
(3)該小組內(nèi)同學(xué)們根據(jù)紙帶算出了相應(yīng)點(diǎn)的速度,作出v2-h圖線如圖3所示,請(qǐng)根據(jù)圖線計(jì)算出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.7m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

2.要把一只額定電流為0.2安的小燈泡接入電壓恒為9伏的電源兩端,為安全起見(jiàn),將小燈泡與一個(gè)滑動(dòng)變阻器串聯(lián)后接入電路,如圖所示.開(kāi)關(guān)閉合后,移動(dòng)滑片,當(dāng)滑動(dòng)變阻器消耗的功率為1.04瓦時(shí),小燈泡恰好正常發(fā)光.
(1)小燈泡的額定電壓和額定功率分別是多少?
(2)小燈泡正常發(fā)光時(shí)變阻器接入電路的阻值是多少?
(3)移動(dòng)變阻器滑片,當(dāng)電路中電流為0.1安時(shí),小燈泡的實(shí)際功率是多少(不計(jì)溫度對(duì)燈絲電阻的影響)?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

9.在利用重物自由下落“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,有如下器材:
A.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器    B.低壓交流電源(附導(dǎo)線)
C.天平(附砝碼)D.鐵架臺(tái)(附夾子)
E.重錘(附夾子)F.紙帶
G.秒表       H.復(fù)寫(xiě)紙
(1)其中不必要的器材是CG;還缺少的器材是刻度尺;(填代碼)
(2)某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2.實(shí)驗(yàn)小組選出一條紙帶如圖乙所示,其中O點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)(靜止點(diǎn)),A、B、C為三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),在計(jì)數(shù)點(diǎn)A和B、B和C之間還各有一個(gè)點(diǎn),測(cè)得h1=12.01cm,h2=19.15cm,h3=27.85cm.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源為50Hz的交流電.
若重錘質(zhì)量為m,根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以求得:當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打到B點(diǎn)時(shí),重錘的重力勢(shì)能比開(kāi)始下落時(shí)減少了1.88mJ;此時(shí)重錘的動(dòng)能比開(kāi)始下落時(shí)增加了1.96mJ,根據(jù)計(jì)算結(jié)果可以知道該實(shí)驗(yàn)小組在做實(shí)驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題可能是做實(shí)驗(yàn)時(shí)先釋放了紙帶然后再合上打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電鍵(找出一種原因即可);

(3)如果重錘下落高度為h時(shí)對(duì)應(yīng)的速度為v,以$\frac{v^2}{2}$為縱軸,以h為橫軸,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出$\frac{{v}^{2}}{2}$-h圖線,則圖線斜率的數(shù)值在理論上等于重力加速度g.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

6.一個(gè)直流發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)為240V,內(nèi)阻為5Ω,現(xiàn)按如圖的電路給一臺(tái)電扇和一個(gè)電燈供電,電扇的規(guī)格“220V、100W、內(nèi)阻為5Ω”,燈泡規(guī)格“220V、100W”,用電器正常工作時(shí):求:
(1)滑動(dòng)變阻器的阻值為多少?
(2)電扇的熱功率和機(jī)械功率分別是多少?
(3)將滑動(dòng)變阻器改為與電扇、電燈并聯(lián),調(diào)整其阻值,使電源獲得最大輸出功率,則電源的最大輸出功率和此時(shí)電燈的功率各是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

7.某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證牛頓第二定律,請(qǐng)回答下列有關(guān)此實(shí)驗(yàn)的問(wèn)題:

(1)該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備了圖中所示的實(shí)驗(yàn)裝置及下列輔助器材:
A.交流電源、導(dǎo)線
B.天平(含配套砝碼)
C.秒表
D.刻度尺
E.細(xì)線、砂和小砂桶
其中不必要的器材是C(填代號(hào))
(2)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在小車拖動(dòng)的紙帶上打下一系列點(diǎn)跡,以此記錄小車的運(yùn)動(dòng)情況.其中一部分紙帶上的點(diǎn)跡情況如圖甲所示,已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)時(shí)間間隔T=0.02s,測(cè)得A點(diǎn)到B、C點(diǎn)的距離分別為x1=5.99cm、x2=13.59cm,則在打下點(diǎn)跡B時(shí),小車運(yùn)動(dòng)的速度vB=0.680m/s;小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度a=1.61m/s2(結(jié)果保留三位有效數(shù)字).
(3)在驗(yàn)證“質(zhì)量一定,加速度a與合外力F的關(guān)系”時(shí),某學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了如圖乙所示的a-F圖象,其中圖線不過(guò)原點(diǎn)的原因是平衡摩擦力過(guò)度,圖線在末端彎曲的原因是沒(méi)有滿足砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量.
(4)該實(shí)驗(yàn)中,若砂桶和砂的質(zhì)量為m,小車質(zhì)量為M,細(xì)線對(duì)小車的拉力為F,則拉力F與mg的關(guān)系式為F=$\frac{M}{M+m}$mg,若要使|$\frac{mg-F}{mg}$|<10%,則m與M的關(guān)系應(yīng)滿足m<$\frac{1}{9}$M.

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