【題目】利用如圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置探究重物下落過程中動能與重力勢能的轉(zhuǎn)化問題.實(shí)驗(yàn)操作步驟如下:

A.按實(shí)驗(yàn)要求安裝好實(shí)驗(yàn)裝置;

B.使重物靠近打點(diǎn)計(jì)時器,接著先接通電源,后放開紙帶,打點(diǎn)計(jì)時器在紙帶上打下一系列的點(diǎn);

C.如圖乙所示為一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶,O點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時器打下的第一個點(diǎn).分別測出若干連續(xù)點(diǎn)ABC、O點(diǎn)之間的距離h1、h2h3

1)已知打點(diǎn)計(jì)時器的打點(diǎn)周期為T,重物質(zhì)量為m,重力加速度為g,結(jié)合實(shí)驗(yàn)中所測得的h1、h2、h3,可得紙帶從O點(diǎn)下落到B點(diǎn)的過程中,重物增加的動能為________,減少的重力勢能為________

2)取打下O點(diǎn)時重物的重力勢能為零,計(jì)算出該重物下落不同高度h時所對應(yīng)的動能Ek和重力勢能Ep,建立坐標(biāo)系,橫軸表示h,縱軸表示EkEp,根據(jù)測得的數(shù)據(jù)在圖丙中繪出圖線和圖線.已求得圖線斜率的絕對值為k1,圖線的斜率的絕對值為k2.則可求出重物和紙帶下落過程中所受平均阻力與重物所受重力的比值為________(k1k2表示)

3)某同學(xué)用游標(biāo)卡尺測量了重物的直徑,結(jié)果如圖丁所示,則該重物直徑的測量值為________cm

【答案】 mgh2 5.235cm

【解析】

(1)[1][2]B點(diǎn)的瞬時速度為:,則重物增加的動能為:;重力勢能的減小量為Ep=mgh2

(2) [3]取打下O點(diǎn)時重物的重力勢能為零,因?yàn)槌跷恢玫膭幽転榱悖瑒t機(jī)械能為零,每個位置對應(yīng)的重力勢能和動能互為相反數(shù),即重力勢能的絕對值與動能相等,而圖線的斜率不同,原因是重物和紙帶下落過程中需要克服阻力做功。根據(jù)動能定理得:,可得:,圖線斜率k1,則。圖線斜率,知k1-f=k2,則阻力f=k1-k2.所以重物和紙帶下落過程中所受平均阻力與重物所受重力的比值為

(3)[4]游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為52mm,游標(biāo)讀數(shù)為0.05×7mm=0.35mm,則最終讀數(shù):d=52 mm +0.35mm=5.235cm。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】長為L的細(xì)線一端系有一帶正電的小球,另一端固定在空間的O點(diǎn),加一大小恒定的勻強(qiáng)電場,在電場中小球所受電場力的大小等于小球所受重力的 倍,當(dāng)電場取不同的方向時,可使小球繞O點(diǎn)以L為半徑分別在不同的平面內(nèi)做圓周運(yùn)動

)若電場的方向豎直向上,使小球在豎直平面內(nèi)恰好能做圓周運(yùn)動,求小球速度的最小值

)若小球在與水平面成 角的空間平面內(nèi)恰好能做圓周運(yùn)動,求小球速度的最大值以及此時電場的方向

(本題附加要求:畫受力分析圖并做必要的分析說明)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為2m的物體A經(jīng)一輕質(zhì)彈簧與地面上的質(zhì)量為3m的物體B相連,彈簧的勁度系數(shù)為k, 一條不可伸長的輕繩繞過定滑輪,一端連物體A,另一端連一質(zhì)量為m的物體C,物體A、B、C都處于靜止?fàn)顟B(tài).已知重力加速度為g,忽略一切摩擦.

(1)求物體B對地面的壓力;

(2)把物體C的質(zhì)量改為5m,這時,C緩慢下降,經(jīng)過一段時間系統(tǒng)達(dá)到新的平衡狀態(tài),這時B仍沒離開地面,且C只受重力和繩的拉力作用,求此過程中物體A上升的高度.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于洛倫茲力的應(yīng)用,下列說法正確的是( 。

A.a速度選擇器中篩選出的粒子沿著PQ做勻加速直線運(yùn)動

B.b為回旋加速器,狹縫加速電場的兩端電壓是交變的

C.c是質(zhì)譜儀,被速度選擇器篩選出的、,在磁場中偏轉(zhuǎn)半徑最大的是

D.d是磁流體發(fā)電機(jī),將一束負(fù)離子噴入磁場,A、B兩板會產(chǎn)生電壓,且A板電勢高

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組采用圖甲所示的裝置探究aF、m之間的定量關(guān)系。實(shí)驗(yàn)中,小車碰到制動裝置時,鉤碼尚未到達(dá)地面。

(1)在平衡摩擦力后,通過改變鉤碼的個數(shù)來改變小車所受合外力,獲取多組數(shù)據(jù)。若小車及車中砝碼的質(zhì)量為500g,實(shí)驗(yàn)中每次所用的鉤碼總質(zhì)量范圍應(yīng)選_____組會比較合理。(填選項(xiàng)前的字母)

A.10g~50g

B.200g~500g

C.1000g~2000g

(2)小林、小睿兩同學(xué)分別用這個裝置做實(shí)驗(yàn),在同一坐標(biāo)系中做出了各自得到的aF圖像。設(shè)小林實(shí)驗(yàn)時小車及車中砝碼質(zhì)量為m1小睿實(shí)驗(yàn)時小車及車中砝碼質(zhì)量為m2,則_______。

A.m1m2

B.m1m2

C.m1m2

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【題目】如圖為探測正電子的探測器截面圖,開口寬為d的正方形鋁筒,下方區(qū)域Ⅰ的勻強(qiáng)磁場方向垂直紙面向里,區(qū)域Ⅱ的勻強(qiáng)磁場垂直紙面向外,區(qū)域Ⅰ、Ⅱ的磁場寬度均為d,磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B。現(xiàn)在有大量不同速度大小的正電子從鋁筒豎直向下運(yùn)動進(jìn)入磁場,已知正電子的質(zhì)量為m,電量為+e,不考慮相對論效應(yīng)及電荷間的相互作用。求:

(1)能到達(dá)磁場區(qū)域Ⅱ的正電子的最小速度。

(2)若正電子的速度大小為,通過磁場區(qū)域Ⅰ、Ⅱ所需要的總時間。

(3)經(jīng)過較長時間后,在如圖所示區(qū)域Ⅱ下邊界線上寬度為d的區(qū)域有正電子射出磁場,求正電子的最大速度。

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【題目】如圖所示是研究光電管產(chǎn)生的電流的電路圖,A、K是光電管的兩個電極,已知該光電管陰極的極限頻率為ν0,元電荷為e,普朗克常量為h。現(xiàn)將頻率為ν(大于ν0)的光照射在陰極上,則:

(1)________是陰極(AK),陰極材料的逸出功等于________。

(2)加在A、K間的正向電壓為U時,到達(dá)陽極的光電子的最大動能為____________,將A、K間的正向電壓從零開始逐漸增加,電流表的示數(shù)的變化情況是_______________。

(3)為了阻止光電子到達(dá)陽極,在A、K間應(yīng)加上U________的反向電壓。

(4)下列方法一定能夠增加飽和光電流的是______

A.照射光頻率不變,增加光強(qiáng)

B.照射光強(qiáng)度不變,增加光的頻率

C.增加A、K電極間的電壓

D.減小A、K電極間的電壓

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【題目】如圖所示,發(fā)射地球同步衛(wèi)星時,先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1,然后點(diǎn)火,使其沿橢圓軌道2運(yùn)行,最后再次點(diǎn)火,將衛(wèi)星送入同步圓軌道3。軌道1、2相切于Q點(diǎn),軌道23相切于P點(diǎn),設(shè)衛(wèi)星在1軌道和3軌道正常運(yùn)行的速度和加速度分別為v1、v3a1、a3,在2軌道經(jīng)過P點(diǎn)時的速度和加速度為v2a2,且當(dāng)衛(wèi)星分別在1、23軌道上正常運(yùn)行時周期分別為T1、T2T3,以下說法正確的是

A. v1v2v3B. v1v3v2C. a1a2a3D. T3T2T1

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【題目】某研究學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)如圖游戲裝置。整條聯(lián)通的軌道豎直圓軌道與其兩側(cè)水平軌道組成,且圓軌道底部與兩側(cè)水平軌道平滑連接水平軌道FG右端固定一塊豎直擋板N,擋板N的左側(cè)區(qū)域AA'BB'間有一勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)方向水平向右。在水平軌道的P點(diǎn)靜止釋放一質(zhì)量m=0.02kg,電荷量為q=2×10-3C的帶電小球(可視作點(diǎn)電荷),若小球與N擋板碰撞,電荷量減小為碰前的k倍(k<1,碰撞前后機(jī)械能不變。已知整條軌道均是絕緣光滑的,圓軌道半徑為R=0.3mAA'BB'間的電勢差U=600V,間距為d=0.4m,P點(diǎn)距離BB'd,不計(jì)空氣阻力,設(shè)BB'處的電勢為零,則:

1)小球在P點(diǎn)的電勢能多大;

2k滿足什么條件時,小球與N擋板共碰撞2次,且不脫離圓軌道;

3)若k=,小球在電場中運(yùn)動的總路程為多少?

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