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19.用如圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒.m2從高處由靜止開(kāi)始下落,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在m1拖著的紙帶上打出一系列的點(diǎn),已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率為50Hz.
(1)下面給出了該實(shí)驗(yàn)的操作步驟:
A.按照?qǐng)D示的裝置安裝實(shí)驗(yàn)器材
B.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到直流電源上
C.先釋放m2,再接通電源,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列點(diǎn)跡
D.挑選點(diǎn)跡清晰的紙帶進(jìn)行測(cè)量
E.根據(jù)測(cè)量的結(jié)果,分別計(jì)算系統(tǒng)減少的重力勢(shì)能和增加的動(dòng)能.
其中操作不當(dāng)?shù)牟襟E是:BC.
(2)圖乙是正確操作實(shí)驗(yàn)獲取的一條紙帶,O是打下的第一個(gè)點(diǎn),相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間均有4個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出,計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示,已知m1=50g、m2=100g(g取9.8m/s2,結(jié)果均保留三位有效數(shù)字),則:
①在打0~5點(diǎn)過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)能的增加量△Ek=0.192J,系統(tǒng)重力勢(shì)能的減少量△Ep=0.196J.
②某同學(xué)作出了v2-h(h為m2下落的距離,v2為下落該距離對(duì)應(yīng)速度的平方)圖線如圖丙所示,據(jù)圖線得到的重力加速度g=9.60m/s2

分析 (1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理以及操作中的注意事項(xiàng)確定不正確的操作步驟.
(2)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)速度求出計(jì)數(shù)點(diǎn)5的瞬時(shí)速度,從而得出動(dòng)能的增加量,根據(jù)下降的高度求出重力勢(shì)能的減小量.
根據(jù)機(jī)械能守恒得出v2-h的關(guān)系式,結(jié)合圖線的斜率求出重力加速度.

解答 解:(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接到交流電源上,實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源,再釋放紙帶.故操作不當(dāng)?shù)牟襟E為BC.
(2)①計(jì)數(shù)點(diǎn)5的瞬時(shí)速度為:v5=x462T=0.144+0.1760.2m/s=1.6m/s,
則系統(tǒng)動(dòng)能的增加量為:Ek=12m1+m2v52=12×0.15×162=0.192J,
系統(tǒng)重力勢(shì)能的減小量為:△Ep=(m2-m1)gh=0.05×9.8×(0.256+0.144)J=0.196J.
②根據(jù)機(jī)械能守恒有:(m2-m1)gh=12m1+m2v2,則有:v2=2m2m1ghm1+m2,可知圖線斜率k=2m2m1gm1+m2=6.41,解得:g=9.60m/s2
故答案為:(1)BC;(2)①0.192,0.196;②9.60.

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握紙帶的處理方法,會(huì)根據(jù)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,對(duì)于圖線問(wèn)題,通常的解題思路是得出物理量的關(guān)系式,從而得出圖線斜率的含義.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

17.用萬(wàn)有引力定律證明:對(duì)一個(gè)行星的衛(wèi)星來(lái)說(shuō),R3T3是一個(gè)恒量.其中R是衛(wèi)星的軌道半徑,T是衛(wèi)星的運(yùn)行周期.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

10.如圖是等離子體發(fā)電機(jī)的示意圖,原料在燃燒室中全部電離為電子與正離子,即高溫等離子體,等離子體以速度v進(jìn)入矩形發(fā)電通道,發(fā)電通道里有圖示的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.等離子體進(jìn)入發(fā)電通道后發(fā)生偏轉(zhuǎn),落到相距為d的兩個(gè)金屬極板上,在兩極板間形成電勢(shì)差,等離子體的電阻不可忽略.下列說(shuō)法正確的是(  )
A.上極板為發(fā)電機(jī)正極
B.外電路閉合時(shí),電阻兩端的電壓為Bdv
C.帶電粒子克服電場(chǎng)力做功把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能
D.外電路斷開(kāi)時(shí),等離子受到的洛倫茲力與電場(chǎng)力平衡

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

7.如圖所示為某發(fā)電站向某用戶區(qū)供電的輸電原理圖,T1為匝數(shù)比為n1:n2的升壓變壓器,T2為匝數(shù)比為n3:n4的降壓變壓器.若發(fā)電站輸出的電壓有效值為U1輸電導(dǎo)線總電阻為R,在某一時(shí)間段用戶需求的電功率恒為Po,用戶的用電器正常工作電壓為U2,在滿足用戶正常用電的情況下,下列說(shuō)法正確的是( �。�
A.T1原線圈中的電流有效值為P0U1
B.T2副線圈中的電流有效值為P0U2
C.輸電線上損耗的功率為n42P02Rn32U22
D.輸電線上損耗的功率為n12P02Rn22U12

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

14.如圖甲所示電路中,電感為L(zhǎng)的線圈與電流表A串聯(lián)后接在交流電源上,當(dāng)電路中通過(guò)如圖乙所示正弦式交變電流時(shí),下列說(shuō)法中正確的是(  )
A.電流表讀數(shù)為5A
B.L越大,電感對(duì)交流電阻礙作用越大
C.t=2×10-2s時(shí),線圈中的自感電動(dòng)勢(shì)最小
D.t=2×10-2s時(shí),線圈中電流的磁場(chǎng)最強(qiáng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

4.一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為5:1,原線圈輸入電壓的變化規(guī)律如圖甲所示,副線圈所接電路如圖乙所示,P為滑動(dòng)變阻器的觸頭,下列說(shuō)法正確的是( �。�
A.副線圈輸出電壓的頻率為100Hz
B.副線圈輸出電壓的有效值為222V
C.P向右移動(dòng)時(shí),原、副線圈的電流比減小
D.P向左移動(dòng)時(shí),變壓器的輸出功率增加

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

11.如圖所示的是利用氣墊導(dǎo)軌“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置,滑塊在該導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力可忽略.
實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①將氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上,桌面高度不低于1m,將導(dǎo)軌調(diào)至水平;
②測(cè)出擋光條的寬度d和兩光電門(mén)中心之間的距離s;
③將滑塊移至光電門(mén)1左側(cè)某處,待放有砝碼的托盤(pán)靜止不動(dòng)時(shí),釋放滑塊,要求砝碼落地前擋光條已通過(guò)光電門(mén)2;
④讀出滑塊分別通過(guò)光電門(mén)1和光電門(mén)2時(shí)的擋光時(shí)間△t1和△t2;
⑤用天平稱出滑塊和擋光條的總質(zhì)量M,再稱出托盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量m.請(qǐng)完成以下填空:
(1)滑塊通過(guò)光電門(mén)1和光電門(mén)2時(shí),速度分別為v1=\fracz5aho9bt1和v2=4woqsert2,可確定系統(tǒng)(包括滑塊、擋光條、托盤(pán)和砝碼)的總動(dòng)能分別為Ek1=12M+mdf508ob2t12和Ek2=12M+mg8welxp2t22;
(2)在滑塊從光電門(mén)1運(yùn)動(dòng)到光電門(mén)2的過(guò)程中,系統(tǒng)勢(shì)能(即砝碼與托盤(pán)的重力勢(shì)能)的減少△Ep=mgs;(重力加速度為g)
(3)如果滿足關(guān)系式mgs=12M+mpxurjbd2t22-12M+ma9likhi2t12,則可認(rèn)為驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

8.將一個(gè)力傳感器連接到計(jì)算機(jī)上,我們就可以測(cè)量快速變化的力.圖中所示就是用這種方法測(cè)得的小滑塊在半球形碗內(nèi)在豎直平面內(nèi)來(lái)回滑動(dòng)時(shí),對(duì)碗的壓力大小隨時(shí)間變化的曲線.從這條曲線提供的信息,可以判斷滑塊約每隔1.0秒經(jīng)過(guò)碗底一次,隨著時(shí)間的變化滑塊對(duì)碗底的壓力減�。ㄌ睢霸龃蟆�、“減小”、“不變”或“無(wú)法確定”).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

9.如圖所示的電路中,已知電容C1=6μF,C2=3μF,電阻R1=4Ω,R2=2Ω,E=9V,電源內(nèi)阻可忽略不計(jì),當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí),C1的電量為多少?當(dāng)S接通時(shí),C1的電量變化多少?

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