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【題目】如圖為驗證機械能守恒定律的實驗中,質量m=1kg的重物自由下落,在紙帶上打出了一系列的點,如圖所示,相鄰記數點間的時間間隔為0.04s,長度單位是cm,g取9.8m/s2.則:

(1)在該實驗中,下面敘述正確的是______

A.應用天平稱出重物的質量

B.應當選用點跡清晰,第一、二兩點距離約2mm的紙帶進行測量

C.操作時應先放紙帶,后接通電源

D.打點計時器應接在直流電源上

(2)驗證機械能守恒定律的實驗步驟有:

①把打點計時器安裝在鐵架臺上,用導線將學生電源和打點計時器接好。

②重復上一步的過程,打三到五條紙帶。

③把紙帶的一端用夾子固定在重錘上,另一端穿過打點計時器的限位孔,用手豎直提起紙帶,使重錘?吭诖螯c計時器附近。

④用公式,計算出各點的瞬時速度v1、v2、v3、……并記錄在表格中。

⑤接通電源,待計時器打點穩定后再松開紙帶,讓重錘自由下落,打點計時器在紙帶上打出一系列的點。

⑥計算各點的重力勢能的減少量mghn和動能的增加量,并進行比較,看是否相等,將數值填入表格內。

⑦選擇一條點跡清晰的紙帶,在起始點標上O,以后各點依次為1、2、3、……用刻度尺測量對應下落的高度h1、h2、h3、……記入表格中。上述步驟合理的順序應該是______________________。

(3)從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶,如圖所示(其中一段紙帶圖中未畫出)。圖中O點為打出的起始點,且速度為零。選取在紙帶上打出的點A、B、C、D作為計數點,并測出AB、C、D點距起始點O的距離如圖所示。由此可計算出物體下落到B點時勢能的變化量ΔEP=_____J(保留三位有效數字),動能的增加量ΔEk=_____J(保留三位有效數字)。

(4)該同學利用自己在做該實驗時打出的紙帶,測量出了各計數點到打點計時器打下的第一個點的距離h,算出了各計數點對應的速度v,以h為橫軸,以v2為縱軸畫出了如圖的圖線。若圖線的斜率為k, 則可知當地的重力加速的表達式為_____,圖線不經過原點的可能原因是_____________________。

【答案】 B ①③⑤②⑦④⑥ 1.91 1.89 先放紙帶后打開打點計時器(或者沒有從起始點開始測量)

【解析】(1)驗證機械能守恒,即驗證動能的增加量和重力勢能的減小量是否相等,兩邊都有質量,可以約去,所以不一定需要測量重錘的質量,A錯誤;當物體做自由落體運動時,第一、二兩點大約距離,所以應選用點跡清晰且第一、二兩點間的距離約為2mm的紙帶進行測量,故B正確;實驗過程中應先接通電源后釋放紙帶,C錯誤;帶點計時器使用的是交流電源,D錯誤;

2)在進行實驗時,一般順序為安裝實驗儀器,進行實驗,記錄數據,整理儀器,故順序為①③⑤②⑦④⑥

3勢能變化量為,B點的速度為,增加的動能為,聯立代入數據解得

4)根據可得,故,所以,圖線不過原點,說明開始時,物體已經具有了動能,可能是操作時先釋放重物,后接通電源開關.

練習冊系列答案
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【題目】如圖,位于豎直平面內的固定光滑圓軌道與水平軌道面相切于M點,與豎直墻相切于A點,豎直墻上另一點BM的連線和水平面的夾角為60°,C是圓軌道的圓心.已知在同一時刻,a、b兩球分別由A、B兩點從靜止開始沿光滑傾斜直軌道運動到M點;c球由C點自由下落到M點.則(  )

A. a球最先到達M

B. b球最先到達M

C. c球最先到達M

D. ca、b三球依次先后到達M

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C. P=P1+P2 D. P1=P2

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A. B發出的波波長為2m

B. t=0到t1s內波源A處的質點傳播的距離為1m

C. A發出的波傳播到距A點1m處時,質點A開始振動的方向向上

D. A點1m處的質點,在t=0到t22 s內所經過的路程為128cm

E. t=0到t=16s內從A發出的半個波前進過程中所遇到的波峰個數為10

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【題目】右圖是質譜儀的工作原理示意圖.帶電粒子被加速電場加速后,進入速度選擇器.速度選擇器內相互正交的勻強磁場和勻強電場的強度分別為BE.平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2.平板S下方有強度為B0的勻強磁場.下列表述不正確的是( )

A. 質譜儀是分析同位素的重要工具

B. 速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向外

C. 能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于E/B

D. 粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P,粒子的荷質比越小

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A. 只有靜止的物體才可能受靜摩擦力作用

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C. 產生靜摩擦力的兩個物體間一定相對靜止

D. 兩個相對靜止的物體間一定有靜摩擦力產生

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(2)從靜止釋放直到速度達到最大值的過程中,電阻R產生熱量0.6 J,求金屬棒下滑的高度。

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