9．在用打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗中，使質量為m=1.00kg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的三個連續(xù)點（其他點未畫出）．已知打點計時器每隔0.02s打一個點，當?shù)氐闹亓铀俣葹?.8m/s2，那么

（1）紙帶的左端（填“左”或“右”）與重物相連；
（2）根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù)，應取圖中O點到B點來驗證機械能守恒定律；
（3）從O點到（2）問中所取的點，重物重力勢能的減少量△Ep=1.89 J，動能增加△Ek=1.70 J．（結果取三位有效數(shù)字）

分析 根據(jù)相等時間內(nèi)的位移越來越大，確定紙帶的哪一端與重物相連．
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得出速度的大小，從而得出動能的增加量，根據(jù)下降的高度求出重力勢能的減小量．

解答 解：（1）重物做加速運動，紙帶在相等時間內(nèi)的位移越來越大，可知紙帶的左端與重物相連．
（2）根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù)，應取圖中O點到B點來驗證機械能守恒定律．
（3）從O到B的過程中，重力勢能的減小量$△{E}_{p}=mgh=1×9.8×19.25×1{0}^{-2}$J≈1.89J，B點的速度${v}_{B}=\frac{{x}_{AC}}{2T}=\frac{（22.93-15.55）×1{0}^{-2}}{0.04}$m/s=1.845m/s，則動能的增加量$△{E}_{k}=\frac{1}{2}m{{v}_{B}}^{2}=\frac{1}{2}×1×1.84{5}^{2}$≈1.70J．
故答案為：（1）左，（2）B，（3）1.89，1.70．

點評 解決本題的關鍵掌握紙帶的處理方法，會根據(jù)紙帶求解瞬時速度，從而得出動能的增加量，會根據(jù)下降的高度求解重力勢能的減小量．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

3．如圖所示，有一木塊沿半球形碗邊緣下滑，假設由于摩擦力的作用，使得木塊下滑的速率不變，則在下滑過程中（　�。�
A．木塊的加速度為零
B．木塊所受合力不變
C．木塊對碗的壓力大小不變，方向不斷改變
D．在碗底木塊對碗的壓力最大

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

4．在“探究單擺周期與擺長的關系”實驗中，測量單擺的周期時，圖中乙（填“甲”“乙”或“丙”）作為計時開始與終止的位置更好些．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

17．一粒子以0.05c的速率相對實驗室參考系運動．此粒子衰變時發(fā)射一個電子，電子相對于粒子的速度為0.8c，電子的衰變方向與粒子運動方向相同．求電子相對于實驗室參考系的速度．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

4．如圖所示，理想變壓器原．圈匝數(shù)比n1：n2=2：1，交流電流表和交流電壓表均為理想電表，燈泡電阻RL=6Ω，AB兩端電壓u1=12$\sqrt{2}$sin 100πt （V），下列說法正確的是（　�。�
A．流過副線圈的電流頻率為100 HzB．電壓表的讀數(shù)為6 V
C．電流表的讀數(shù)為0.5 AD．變壓器輸入功率為6 W

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

14．如圖所示是我國某沿海地區(qū)風力發(fā)電站，若每臺風力發(fā)電機的功率為1MW，已知該地區(qū)每年能正常發(fā)電的時間約為4500小時，則（　�。�
A．若該地區(qū)某城市的用電功率峰值為4000MW，則需要400臺該風力發(fā)電機同時供電
B．一臺該風力發(fā)電機年發(fā)電量約為4.5×106kW•h
C．一臺該風力發(fā)電機年發(fā)電量約為4.5×107 kW•h
D．若該風力發(fā)電站有發(fā)電機200臺，則年發(fā)電量為9×109Kw•h

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

1．如圖所示一列波向右傳播，則（　�。�
A．A點斜向上運動B．B點的加速度最大
C．C點的速度為0D．D點的運動方向豎直向下

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

18．在利用電磁打點計時器（電磁打點計時器所用電源頻率為50Hz）“驗證機械能守恒定律”的試驗中：（本題所有計算結果均保留三位有效數(shù)字）

（1）某同學用如圖所示裝置進行實驗，得到如圖所示的紙帶，把第一個點（初速度為零）記作O點，測出點O、A間的距離為68.97cm，點A、C間的距離為15.24cm，點C、E間的距離為16.76cm，已知當?shù)刂亓铀俣葹?.8m/s2，重錘的質量為m=1.0kg，則打點計時器在打O點到C點的這段時間內(nèi)，重錘動能的增加量為8.00J，重力勢能的減少量為8.26J．
（2）利用這個裝置也可以測量重錘下落的加速度a=9.50m/s2．
（3）在實驗中發(fā)現(xiàn)，重錘減少的重力勢能總大于重錘增加的動能，其原因主要是因為在重錘帶著紙帶下落的過程中存在著阻力的作用，用題目中給出的已知量求重錘下落過程中受到的平均阻力大小為0.300N．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

19．在利用打點計時器時驗證做自由落體運動的物體機械能守恒的實驗中．
（1）需要測量物體由靜止開始自由下落到某點時的瞬時速度v和下落高度h，某小組的同學利用實驗得到的紙帶，共設計了以下四種測量方案，其中正確的是D
A．用刻度尺測出物體下落的高度h，并測出下落時間t，通過v=gt計算出瞬時速度v；
B．用刻度尺測出物體下落的高度h，并通過v=$\sqrt{2gh}$計算出瞬時速度v；
C．根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度，等于這點前、后相鄰兩點間的平均速度，測算出瞬時速度v，并通過h=$\frac{{v}^{2}}{2g}$計算出高點h；
D．用刻度尺測出物體下落的高度h，根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度，等于這點前、后相鄰兩點間的平均速度，測算出瞬時速度v．
（2）已知當?shù)刂亓铀俣葹間，使用交流電的頻率為f．在打出的紙帶上選取連續(xù)打出的五個點A、B、C、D、E，如圖所示，測出A點距離起始點O的距離為S0，A、C兩點間的距離為S1，C、E兩點間的距離為S2，根據(jù)前述條件，如果在實驗誤差允許的范圍內(nèi)滿足關系式$32g（{s_0}+{s_1}）={f^2}{（{s_1}+{s_2}）^2}$，即驗證了物體下落過程中機械能是守恒的．而在實際的實驗結果中，往往吹出現(xiàn)物體的動能增加量略小于重力勢能的減小量，出現(xiàn)這樣結果的主要原因是打點計時器對紙帶的阻力做功．

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