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4.現(xiàn)有甲乙兩組同學(xué)分別利用如圖1所示裝置進行測量重物下落加速度和驗證機械能守恒定律的實驗.
(1)甲組同學(xué)利用如圖1所示裝置進行測量重物下落加速度的實驗,按實驗中需要調(diào)整好儀器,由靜止釋放重物,打點計時器在紙帶上打出一系列的點,選出一條點跡清晰的紙帶.測出各計時點到紙帶上打下的第一個點的距離x,同時記錄各計時點到第一個點的時間t,最終做出$\frac{x}{t}$-t如圖2所示
①圖象在縱軸上產(chǎn)生截距的原因:實驗時先釋放重物,后接通電源
②若圖象的斜率為k,則重物下落的加速度為2k
(2)乙組同學(xué)采用圖示裝置進行驗證機械能守恒定律的實驗,操作均正確.打出的一條紙帶如圖3所示,相鄰兩點之間的時間間隔為0.02s,重物質(zhì)量為1kg,則根據(jù)紙帶可以計算出下落到D點時重力勢能的減少量為1.54J,動能的增加量為1.53J(結(jié)果保留3位有效數(shù)字,g取9.8m/s2

分析 根據(jù)平均速度等于位移與時間比值,結(jié)合$\overline{v}$=$\frac{{v}_{0}+v}{2}$,及圖象的含義,即可列式求解;
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,根據(jù)下降的高度求出物體重力勢能的減小量,從而即可求解.

解答 解:(1)根據(jù)$\overline{v}$=$\frac{x}{t}$,
而$\overline{v}$=$\frac{{v}_{0}+v}{2}$,
則有:$\frac{{v}_{0}+v}{2}$=kt;
那么v=2kt-v0
因此①圖象在縱軸上產(chǎn)生截距的原因:先釋放重物,后接通電源;
②那么重物的加速度為2k;
(2)D點的速度vD=$\frac{{x}_{CE}}{2T}$=$\frac{0.194-0.124}{0.04}$=1.75m/s,
則D點的動能EKD=$\frac{1}{2}$mvD2=$\frac{1}{2}$×1×1.752=1.53J.
重物重力勢能的減小量△Ep=mgh=1×9.8×0.1571J=1.54J.
故答案為:(1)①實驗時先釋放重物,后打開電源;②2k;(2)1.54,1.53.

點評 本題關(guān)鍵是明確明確實驗原理,會用圖象的意義來求解加速度,注意平均速度的兩種不同求法;
解決本題的關(guān)鍵掌握實驗的原理,以及掌握紙帶的處理方法,會通過紙帶求解瞬時速度和加速度.

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

14.如圖所示,真空中兩虛線圓為以O(shè)為圓心的同心圓,分別于坐標(biāo)軸交于abcd、efgh;在ac兩點固定兩個等量點電荷+Q,bd兩點固定兩個等量點電荷-Q.下列說法正確的是(  )
A.g、f兩點的電場強度相同B.e、h兩點的電勢相同
C.將質(zhì)子從e移到o電場力一直做正功D.將質(zhì)子從o移到f電場力一直做正功

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

15.如圖所示,光滑固定的豎直桿上套有一個質(zhì)量m=0.4kg的小物塊A,不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩通過固定在墻壁上、大小可忽略的定滑輪D,連接物塊A和小物塊B,虛線CD水平,間距d=0.72m,此時連接物塊A的細(xì)繩與豎直桿的夾角為37°,物塊A恰能保持靜止.不計摩擦和空氣阻力,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g取10m/s2.求:
(1)物塊B的質(zhì)量;
(2)現(xiàn)將物體A移至C處由靜止釋放,求A、B的最大速度各為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.根據(jù)給出的速度、加速度的正負(fù),對下列運動性質(zhì)的判斷正確的是(  )
A.v為正、a為負(fù),物體做加速運動B.v為負(fù)、a為負(fù),物體做減速運動
C.v為負(fù)、a為正,物體做減速運動D.v為負(fù)、a=0,物體靜止

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.短跑運動員在100m競賽中測得7s末的速度是9m/s,10s末到達終點時的速度是10.2m/s,則運動員在全程內(nèi)的平均速度為(  )
A.9 m/sB.9.6 m/sC.10.5 m/sD.10 m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.有一電荷量q=-3×10-6 C的電荷,從電場中的A點移到B點時,克服靜電力做功6×10-4 J.求:
(1)電荷的電勢能怎樣變化?變化了多少?
(2)以B為零勢能點,電荷在A點的電勢能是多少?
(3)以A為零電勢點,B點的電勢是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.如圖所示,線圈abcd水平向右穿過磁場區(qū)域B時,在以下情況中,線圈中有感應(yīng)電流產(chǎn)生的是(  )
A.整個線圈都在磁場中上下平動
B.整個線圈都在磁場中左右平動
C.線圈離開磁場的過程中
D.線圈進入磁場后在它所在的平面內(nèi)繞a點旋轉(zhuǎn)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

13.有一個電流表G,內(nèi)阻Rg=300Ω,滿偏電流Ig=100μA.求:
(1)要把它改裝為量程為0~3V的電壓表,要串聯(lián)多大的電阻?
(2)要把它改裝為量程為0~0.6A的電流表,要并聯(lián)多大的電阻?(計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.如圖所示,A、B兩顆人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動,則(  )
A.周期TA>TBB.線速度vA=vB
C.向心加速度 aA>aBD.向心力FA>FB

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同步練習(xí)冊答案
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