18．某同學(xué)利用如圖所示的裝置做“驗證機(jī)械能守恒定律”的實驗．

（1）實驗中現(xiàn)有如下器材：打點計時器、學(xué)生電源、鐵架臺（包括鐵夾）、紙帶、附帶夾子的重錘、刻度尺、秒表、導(dǎo)線若干．其中此實驗不需要使用的器材是秒表．
（2）若實驗中所用重錘的質(zhì)量m=0.2kg，打點計時器所用電源的頻率為50Hz，正確操作得到的紙帶如圖乙所示．O點對應(yīng)重錘開始下落的時刻，另選連續(xù)的三個計時點A、B、C作為測量的點，圖中的數(shù)據(jù)分別為計時點A、B、C到起始點O的距離，取重力加速度g=9.8m/s2，則從初始位置O到打下計數(shù)點B的過程中，重錘的重力勢能的減少量為0.92J，打B點時重錘的動能為0.90J（結(jié)果均取兩位有效數(shù)字）．
（3）實驗誤差產(chǎn)生的原因：空氣阻力和摩擦阻力做功消耗掉一部分機(jī)械能．

分析 根據(jù)下降的高度求出重力勢能的減小量，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，從而得出B點的動能．

解答 解：（1）實驗中時間可以通過打點計時器直接得出，不需要秒表測量．
（2）從初始位置O到打下計數(shù)點B的過程中，重錘的重力勢能的減少量△Ep=mgh=0.2×9.8×0.47J≈0.92J，B點的瞬時速度${v}_{B}=\frac{{x}_{AC}}{2T}=\frac{0.5319-0.4119}{0.04}m/s$=3.0m/s，則打B點時的動能${E}_{kB}=\frac{1}{2}m{{v}_{B}}^{2}=\frac{1}{2}×0.2×9J=0.90J$．
（3）可知重力勢能的減小量略大于動能的增加量，產(chǎn)生誤差的原因是空氣阻力和摩擦阻力做功消耗掉一部分機(jī)械能．
故答案為：（1）秒表；（2）0.92，0.90；（3）空氣阻力和摩擦阻力做功消耗掉一部分機(jī)械能．

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握紙帶的處理方法，會通過紙帶求解瞬時速度，從而得出動能的增加量，會根據(jù)下降的高度求出重力勢能的減小量．注意計算時單位的換算以及有效數(shù)字的保留．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

12．以下是有關(guān)近代物理內(nèi)容的若干敘述，其中正確的是（　�。�
A．一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng)，改用波長較長的光照射該金屬可能
B．氡222的半衰期為3.8天，則質(zhì)量為4g的氡222經(jīng)過7.6天還剩下1g的氡222
C．玻爾理論解釋了氫原子發(fā)射出來的光子其譜線為什么是不連續(xù)的
D．重核裂變?yōu)閹讉�中等質(zhì)量的核，其平均核子質(zhì)量會增加

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

9．如圖所示，甲是遠(yuǎn)距離輸電線路的示意圖，乙是發(fā)電機(jī)輸出電壓隨時間變化的圖象，則（　　）
A．用戶用電器上交流電的頻率是100 Hz
B．發(fā)電機(jī)輸出交流電的電壓有效值是500 V
C．當(dāng)夜晚用戶用電器增多時，輸電線上損失的功率增大
D．輸電線的電流只由降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比決定

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

6．2015年9月14日在酒泉發(fā)射中心用長征二號丁運載火箭成功將高分九號衛(wèi)星送入太空，它標(biāo)志著我國已全面突破和掌握了高分辨率對地觀測航天器研制的關(guān)鍵技術(shù)．高分九號是光學(xué)遙感衛(wèi)星，地面像元分辨率可達(dá)亞米級，主要用于國土普查、城市規(guī)劃、土地確權(quán)、路網(wǎng)設(shè)計、農(nóng)作物估產(chǎn)和防災(zāi)減災(zāi)等領(lǐng)域，可為“一帶一路”等國家重大戰(zhàn)略實施和國防現(xiàn)代化建設(shè)提供俏息保障．已知高分九號在稀薄大氣層中繞地做勻速圓周運動，對地表進(jìn)行動態(tài)拍攝成像．設(shè)其經(jīng)小于一個周期的時間t內(nèi)運動的弧長為s，高分九號與地心連線掃過的角度為θ，引力常量為G，則下列說法正確的有（　�。�
A．高分九號的環(huán)繞周期為$\frac{2πt}{θ}$
B．地球的質(zhì)量為$\frac{{s}^{3}}{G{t}^{2}θ}$
C．地球的平均密度為$\frac{3{θ}^{2}}{4πG{t}^{2}}$
D．高分九號繞行時，若不進(jìn)行軌道維護(hù)軌道半徑將減小

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

13．如圖所示，細(xì)桿的一端與一小球相連，可繞過O點的水平軸自由轉(zhuǎn)動．現(xiàn)給小球一初速度，使它在豎直平面內(nèi)做圓周運動，圖中a、b分別表示小球運動軌道的最低點和最高點，則下列有關(guān)桿對球的作用力的說法中，正確的是（　�。�
A．a處一定為拉力，b處一定為拉力B．a處一定為拉力，b處可能為推力
C．a處一定為推力，b處可能為拉力D．a處一定為推力，b處一定為推力

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

3．轉(zhuǎn)筆是一項用不同的方法與技巧、以手指來轉(zhuǎn)動筆的休閑活動，如圖所示．盡管轉(zhuǎn)筆降低學(xué)習(xí)效率，但是仍受部分中學(xué)生的喜愛，其中也包含了許多物理知識，假設(shè)某轉(zhuǎn)筆高手能讓筆繞其桿上的某一點O做勻速圓周運動，下列關(guān)于轉(zhuǎn)筆中涉及到物理知識的敘述，其中正確的是（　�。�
A．筆桿上離O點越近的點，做圓周運動的向心加速度越大
B．筆桿上的各點做圓周運動的向心力是由萬有引力提供的
C．若該同學(xué)使用中性筆，筆尖上的小鋼珠有可能因快速地轉(zhuǎn)動做離心運動被甩走
D．筆桿上各點的角速度大小不相同

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

10．以速度v0水平拋出一物體，不計空氣阻力，重力加速度為g，當(dāng)其豎直分速度與水平分速度相等時，求：
（1）物體在空中運動的時間
（2）從拋出開始，物體發(fā)生的位移．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

7．在物理學(xué)發(fā)展過程中，觀測、實驗、假說和邏輯推理等方法都起到了重要作用．下列敘述符合史實的是（　�。�
A．特斯拉在實驗中觀察到電流的磁效應(yīng)，該效應(yīng)解釋了電和磁之間存在聯(lián)系
B．安培根據(jù)通電螺線管的磁場和條形磁鐵的磁場的相似性，提出了分子電流假說
C．法拉第在實驗中觀察到，在通有恒定電流的靜止導(dǎo)線附近的固定導(dǎo)線圈中，會出現(xiàn)感應(yīng)電流
D．楞次在分析了許多實驗事實后提出，感應(yīng)電流應(yīng)具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

8．某學(xué)習(xí)小組做探究向心力與向心加速度關(guān)系實驗．實驗裝置如圖甲：一輕質(zhì)細(xì)線上端固定在拉力傳感器O點，下端懸掛一質(zhì)量為m的小鋼球．小球從A點靜止釋放后繞O點在豎直面內(nèi)沿著圓弧ABC擺動．已知重力加速度為g，主要實驗步驟如下：

（1）用游標(biāo)卡尺測出小球直徑d；
（2）按圖甲所示把實驗器材安裝調(diào)節(jié)好．當(dāng)小球靜止時，如圖乙所示，毫米刻度尺0刻度與懸點O水平對齊（圖中未畫出），測得懸點O到球心的距離L=0.8630m；
（3）利用拉力傳感器和計算機(jī)，描繪出小球運動過程中細(xì)線拉力大小隨時間變化的圖線，如圖丙所示．
（4）利用光電計時器（圖中未畫出）測出小球經(jīng)過B點過程中，其直徑的遮光時間為△t；
可得小球經(jīng)過B點瞬時速度為v=$\fracg1nfs7t{△t}$（用d、△t表示）．
（5）若向心力與向心加速度關(guān)系遵循牛頓第二定律，則小球通過B點時物理量m、v、L、g、F1（或F2）應(yīng)滿足的關(guān)系式為：F2-mg=m$\frac{{v}^{2}}{L}$．

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