【題目】如圖1所示為用電火花打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗裝置.

(1)若已知打點計時器的電源頻率為50Hz,當?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2 , 重物質(zhì)量為0.2kg.實驗中得到一條點跡清晰的紙帶如圖2所示,打P點時,重物的速度為零,A、B、C為另外3個連續(xù)點,根據(jù)圖中的數(shù)據(jù),可知重物由P點運動到B點,重力勢能少量△Ep=J.(計算結果保留3位有效數(shù)字)

(2)若PB的距離用h表示,打B點時重物的速度為vB , 當兩者間的關系式滿足時,說明下落過程中重錘的機械能守恒(已知重力加速度為g).
(3)實驗中發(fā)現(xiàn)重物增加的動能略小于減少的重力勢能,其主要原因是
A.重物的質(zhì)量過大
B.重物的體積過小
C.電源的電壓偏低
D.重物及紙帶在下落時受到阻力.

【答案】
(1)9.82×10﹣2
(2)vB2=2gh
(3)D
【解析】解:(1)重力勢能減小量:△Ep=mgh=0.2×9.8×0.0501J=9.82×10﹣2m.(2)要驗證物體從P到B的過程中機械能是否守恒,則需滿足 mvB2=mgh,即vB2=2gh,說明下落過程中重錘的機械能守恒;(3)A、重物的質(zhì)量過大,重物和紙帶受到的阻力相對較小,所以有利于減小誤差,故A錯誤.
B、重物的體積過小,有利于較小阻力,所以有利于減小誤差,故B錯誤.C、電源的電壓偏低,電磁鐵產(chǎn)生的吸力就會減小,吸力不夠,打出的點也就不清晰了,與誤差的產(chǎn)生沒有關系,故C錯誤.D、重物及紙帶在下落時受到阻力,從能量轉(zhuǎn)化的角度,由于阻力做功,重力勢能減小除了轉(zhuǎn)化給了動能還有一部分轉(zhuǎn)化給摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能,所以重物增加的動能略小于減少的重力勢能,故D正確.
故選:D
故答案為:(1)9.82×10﹣2;(2)vB2=2gh;(3)D.
重力勢能減小量:△Ep=mgh;
根據(jù)功能關系可得出正確表達式;
書本上的實驗,我們要從實驗原理、實驗儀器、實驗步驟、實驗數(shù)據(jù)處理、實驗注意事項這幾點去搞清楚.
重物帶動紙帶下落過程中,除了重力還受到阻力,從能量轉(zhuǎn)化的角度,由于阻力做功,重力勢能減小除了轉(zhuǎn)化給了動能還有一部分轉(zhuǎn)化給摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能.

練習冊系列答案
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【題目】一顆子彈垂直穿過緊挨在一起的三塊木板后速度剛好為零,設子彈在各木板中運動的加速度大小恒定,則下列說法正確的是( )
A.若子彈穿過每塊木板時間相等,則三木板厚度之比為1:2:3
B.若子彈穿過每塊木板時間相等,則三木板厚度之比為3:2:1
C.若三塊木板厚度相等,則子彈依次剛穿進三塊木板的瞬時速度之比為 :1
D.若三塊木板厚度相等,則子彈穿過木板時間之比為( ):( ﹣1):1

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【題目】某物體由靜止開始作勻加速直線運動,加速度為a1 , 運動時間為t1;接著作加速度為a2的勻減速運動,再經(jīng)t2速度恰好為零,物體在全程的平均速度可表示為( )
A.a1t1
B.a2t2
C.
D.

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【題目】小球沿斜面做勻加速直線運動.在A位置開始計時,連續(xù)相等時間t內(nèi)記錄到小球位置如圖,d1、d2、d3分別為位置B、C、D到A的距離.則( )

A.(d3﹣d2)=(d2﹣d1
B.小球在B時的速度為
C.小球在C時的速度為
D.小球運動的加速度為

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【題目】如圖甲所示,左側接有定值電阻R=2Ω的水平粗糙導軌處于垂直紙面向外的勻強磁場中,磁感應強度B=1T,導軌間距L=1m.一質(zhì)量m=2kg,阻值r=2Ω的金屬棒在水平拉力F作用下由靜止開始從CD處沿導軌向右加速運動,金屬棒的v﹣x圖象如圖乙所示,若金屬棒與導軌間動摩擦因數(shù)μ=0.25,則從起點發(fā)生x=1m位移的過程中(g=10m/s2)( 。
A.金屬棒克服安培力做的功W1=0.5J
B.金屬棒克服摩擦力做的功W2=4J
C.整個系統(tǒng)產(chǎn)生的總熱量Q=4.25J
D.拉力做的功W=9.25J

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【題目】質(zhì)量為m=4kg的小物塊靜止于粗糙水平地面上.現(xiàn)用F=12N的水平恒力拉動小物塊,經(jīng)過時間t=2s,小物塊運動了x0=4m的距離,取g=10m/s2 . 求:
(1)物塊受到的重力G的大。
(2)物快做勻加速運動加速度a的大;
(3)物塊與地面間的動摩擦因數(shù)μ的大小.

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【題目】據(jù)2000年9月20日出版的英國《自然》周刊報道,近代引力理論所預言的一種特殊天體黑洞,已被天文學家找到了存在的確鑿證據(jù).黑洞可以用我們學過的知識加以說明:理論計算表明,人造衛(wèi)星脫離地球的速度(第二宇宙速度)等于環(huán)繞速度(第一宇宙逨度)的 倍,其它天體的兩種速度關系亦如此,如果天體的質(zhì)量非常大、半徑非常小,則第二宇宙速度有可能等于或超過光速,即v2= ≥c.愛因斯坦相對論指出,任何物體的速度都不可能超過光速.由此推斷,對于這種天體來說,包括光在內(nèi)的任何物體都不能脫離它的引力束縛,因而人們無法通過光學測量看到它,這就是把這種天體叫做黑洞的原因.
設地球的質(zhì)量為M,半徑為R,萬有引力常量為G,光速用c表示.下列說法中正確的是( )
A.地球?qū)ξ矬w的引力大于物體對地球的引力
B.所有天體的第二宇宙速度都相同
C.黑洞的第二宇宙速度可以超過光速
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【題目】“愛因斯坦對( )的主要異議是某些東西不適合這個世界,他所不能接受的事實是,如果你以完全相同的方式做一個實驗兩次,那么有一次可能得到“A”的結果,而另一次可能得不到,他確實不喜歡這個要向概率世界投降的想法,關于( )的一切都令愛因斯坦厭惡”。該科普文章中的( )應該是

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