1.某同學(xué)利用如圖甲所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上,用重物帶動(dòng)紙帶從靜止開始自由下落.

(1)如圖甲的實(shí)驗(yàn)裝置中有一處明顯的安裝錯(cuò)誤是:打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接直流電源
(2)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的周期為T,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭,所用重物的質(zhì)量為m;實(shí)驗(yàn)中選取一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶如圖乙所示,O為紙帶下落的起始點(diǎn),A、B、C為紙帶上選取的三個(gè)連續(xù)點(diǎn).根據(jù)測(cè)得的s1、s2、s3寫出重物由O點(diǎn)到B點(diǎn)勢(shì)能減少量的表達(dá)式mgs2,動(dòng)能增加量的表達(dá)式$\frac{m({s}_{3}-{s}_{1})^{2}}{8{T}^{2}}$.
(3)實(shí)驗(yàn)中下落的重物選擇體積小質(zhì)量大的重錘,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝時(shí)要求其限位孔在一豎直線上,其主要目的是減小阻力的影響.

分析 (1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理以及注意事項(xiàng)確定操作中的錯(cuò)誤之處.
(2)根據(jù)下降的高度求出重力勢(shì)能的減小量,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)速度求出B點(diǎn)的速度,從而得出動(dòng)能的增加量.
(3)實(shí)驗(yàn)中下落的重物選擇體積小質(zhì)量大的重錘,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝時(shí)要求其限位孔在一豎直線上,其主要目的是減小阻力的影響.

解答 解:(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接交流電源,不能接直流電源.
(2)重物由O點(diǎn)到B點(diǎn)勢(shì)能減少量△Ep=mgs2,B點(diǎn)的瞬時(shí)速度${v}_{B}=\frac{{s}_{3}-{s}_{1}}{2T}$,則動(dòng)能的增加量$△{E}_{k}=\frac{1}{2}m{{v}_{B}}^{2}=\frac{m({s}_{3}-{s}_{1})^{2}}{8{T}^{2}}$.
(3)實(shí)驗(yàn)中下落的重物選擇體積小質(zhì)量大的重錘,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝時(shí)要求其限位孔在一豎直線上,其主要目的是減小阻力的影響.
故答案為:(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接直流電源,(2)mgs2,$\frac{m({s}_{3}-{s}_{1})^{2}}{8{T}^{2}}$,(3)減小阻力的影響.

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道實(shí)驗(yàn)的原理以及注意事項(xiàng),掌握紙帶的處理方法,會(huì)通過紙帶求解瞬時(shí)速度,從而得出動(dòng)能的增加量,會(huì)根據(jù)下降的高度求解重力勢(shì)能的減小量.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

18.-位坐在正在行駛的火車?yán)锏某丝,他可以根?jù)車廂里光滑水平桌面上的小球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來判定火車是在加速、減速或勻速運(yùn)動(dòng).如果小球突然向前滾動(dòng),火車在做減速運(yùn)動(dòng).

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12.在離地面35m高的地方,有一質(zhì)量為1kg的物體從靜止開始豎直下落(不計(jì)空氣阻力).求:
(1)在離地面多少米處,它的重力勢(shì)能等于動(dòng)能?
(2)落到地面時(shí)陷入沙地0.5m,求受到的平均阻力多大(以地面為零勢(shì)能參考面)

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9.從天空墜落的雨滴是否吸引過你的視線?當(dāng)你伸出雙手時(shí),你是否受到細(xì)小雨滴落到你手心時(shí)的溫柔?但暴雨肆虐大地時(shí)卻會(huì)沖毀山坡!你是否知道這雨滴是從千米的高空墜落?如果不考慮空氣阻力的影響,雨滴的落地速度將超過200m/s,就會(huì)像一梭梭子彈射向你!科學(xué)研究發(fā)現(xiàn),雨滴在穿過云層的過程中,不斷與漂浮在云層中的小水珠相遇并結(jié)合為一體,其質(zhì)量逐漸增大,雨滴下落時(shí)會(huì)受到空氣阻力的作用,所受到的空氣阻力與雨滴的速度有關(guān),還與其橫截面積有關(guān).研究表明:雨滴受到的空氣阻力與速度大小的二次方成正比,雨滴所受到的空氣阻力與其橫截面積成正比.科技工作者為了預(yù)防局部大雨引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害,在研究雨滴對(duì)成都地區(qū)山坡的作用時(shí)發(fā)現(xiàn),雨滴若從1000m左右高空下落,下落幾十米時(shí)就會(huì)做勻速運(yùn)動(dòng).若把雨滴看作水球模型,球體的體積滿足公式為V=$\frac{4}{3}$πr3(式中r為球半徑)水的密度ρ=1×103kg/m3,g取10N/kg.求兩滴從天而降的半徑為4r和r的雨滴,他們落地時(shí)的速度之比和落地時(shí)重力功率之比.

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16.如圖所示,一個(gè)傾角θ=30°的光滑斜面頂端有定滑輪,質(zhì)量為m的A物體置于地面并于勁度系數(shù)為k的豎直輕彈簧相連,一條輕繩跨過滑輪,一端與斜面上質(zhì)量為m的B物體相連(繩與斜面平行),另一端與彈簧上端連接.開始時(shí)托著B繩子恰伸直彈簧處于原長狀態(tài),現(xiàn)將B由靜止釋放,B下滑過程中A恰好能離開地面但不繼續(xù)上升,求:
(1)B下滑到最低點(diǎn)時(shí)的加速度;
(2)若將B物體換成質(zhì)量為3m的C,C由上述初始位置靜止釋放,當(dāng)A物體剛好要離開地面時(shí),C速度的平方為多大?即v2=$\frac{2m{g}^{2}}{3k}$.

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

6.某同學(xué)用圖示裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn),主要的實(shí)驗(yàn)步驟如下:
A.將紙帶固定在重物上,讓紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔;
B.用手提著紙帶使重物靜止在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處;
C.松開紙一,接通電源,讓重物自由下落;
D.取下紙帶,在紙帶上任選幾點(diǎn),測(cè)出它們與第一個(gè)點(diǎn)的距離,并算出重物在打下這幾個(gè)點(diǎn)時(shí)的速度;
E.把測(cè)量和計(jì)算得到的數(shù)據(jù)填入自己設(shè)計(jì)的表格中;
F.查出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭的值,算出在打下各計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)重物的動(dòng)能和在相應(yīng)過程中重物減少的重力勢(shì)能,再比較它們是否相等.
(1)上述實(shí)驗(yàn)操作步驟中,有誤的是C(填實(shí)驗(yàn)操作前的字母),正確的操作應(yīng)為先接通電源,再釋放紙帶.
(2)在實(shí)驗(yàn)操作無誤的情況下,針對(duì)某一過程,重物動(dòng)能的增加量相對(duì)其重力勢(shì)能的減少量而言,一定偏。ㄌ睢捌蟆被颉捌 保

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

13.在利用自由落體運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,通過測(cè)量紙帶上某兩點(diǎn)間距離來計(jì)算某時(shí)刻的瞬時(shí)速度,進(jìn)而驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.現(xiàn)已測(cè)得甲紙帶上2、4兩點(diǎn)間距離為s1,0、3兩點(diǎn)間距離為s2,打點(diǎn)周期為T,第3點(diǎn)處的速度為$\frac{{s}_{1}}{2T}$;若打下0點(diǎn)處的速度為零,則為了驗(yàn)證0、3兩點(diǎn)間機(jī)械能守恒,s1、s2和T應(yīng)滿足的關(guān)系為${s}_{2}=\frac{{{s}_{1}}^{2}}{8g{T}^{2}}$..

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.一矩形線圈垂直磁感線置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,現(xiàn)將該線圈以其中一條邊為軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)過一個(gè)角度至虛線位置,如圖所示.則轉(zhuǎn)動(dòng)后與轉(zhuǎn)動(dòng)前相比較,穿過線圈的磁通量Φ的變化情況應(yīng)是( 。
A.變大B.變小C.先變大后變小D.先變小后變大

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.下列符合物理學(xué)史實(shí)的是( 。
A.亞里士多德總結(jié)出慣性定律
B.伽利略認(rèn)為物體的運(yùn)動(dòng)需要力來維持
C.牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律
D.愛因斯坦測(cè)量出引力常量

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