1.小剛同學用如圖所示的實驗裝置研究“機械能守恒定律”,他進行如下操作:
①用天平測出小球的質(zhì)量為0.50kg;
②用游標卡尺測出小球的直徑為10.0mm;
③用刻度尺測出電磁鐵下端到光電門的距離為82.05cm;
④電磁鐵先通電,讓小球吸在其下端;
⑤電磁鐵斷電時,小球自由下落;
⑥在小球通過光電門時,計時裝置記下小球通過光電門所用的時間為2.50×10-3 s,由此可算出小球通過光電門的速度.
(1)由以上測量數(shù)據(jù)可計算得出小球重力勢能的減少量△Ep=4.02J,小球動能的變化量△Ek=4.00J(g取9.8m/s2,結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)
(2)從實驗結(jié)果中發(fā)現(xiàn)△Ep稍大于(選填“稍大于”“稍小于”或“等于”)△Ek,試分析可能的原因:空氣阻力的影響.

分析 根據(jù)下降的高度求出重力勢能的減小量,根據(jù)極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度求出小球通過光電門的速度,從而得出小球動能的變化量.

解答 解:(1)小球重力勢能的減小量△Ep=mgh=0.50×9.8×0.8205J=4.02J.
小球通過光電門的速度$v=\frac{D}{△t}=\frac{0.01}{2.5×1{0}^{-3}}m/s$=4m/s,則小球動能的變化量$△{E}_{k}=\frac{1}{2}m{v}^{2}=\frac{1}{2}×0.50×16J=4.00J$.
(2)從實驗結(jié)果中發(fā)現(xiàn)△Ep稍大于△Ek,可能的原因是空氣阻力的影響
故答案為:(1)4.02,4.00,(2)稍大于,空氣阻力的影響.

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握實驗驗證機械能守恒的原理,知道極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度,基礎題.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

12.某探究活動小組自主設計了實驗裝置來測量物體的帶電量.如圖所示的是一個外表面鍍有金屬膜的空心帶電小球,用絕緣絲線懸掛于O點,O點固定一個可測量絲線偏離豎直方向角度θ的量角器,M、N是兩塊相同的、正對著豎直平行放置的金屬板(金屬板間電場可看作勻強電場).另外還要用到的器材有天平、刻度尺、電壓表、電流表(已知內(nèi)阻rA=1Ω)、開關(guān)、滑動變阻器R及導線若干.已知重力加速度為g.
根據(jù)題意回答下列問題:
實驗電路如甲圖已接好,在實驗中能夠準確讀出多組相應的電壓表示數(shù)U、電流表示數(shù)I和絲線偏離豎直方向的角度θ;探究小組同學以電壓U為縱坐標,以tan為橫坐標,建立直角坐標系.通過繪制圖線得到一條傾斜直線(題中未畫出),得出斜率為k.為了求出小球所帶電荷量q,該小組同學還必須測量的物理量有小球的質(zhì)量m、金屬板間的距離d(寫出物理量名稱及其符號),則小球的帶電量q=$\frac{mgd}{k}$(用題目中給出的和測量的物理量符號表示);
(2)實驗探究過程中,有同學提出用此電路可以測電源電動勢和內(nèi)阻;通過改變滑動變阻器的位置,從而改變電表的示數(shù),他設計出以電壓U為縱坐標,以電流I為橫坐標,建立直角坐標系,作出U-I圖線如乙圖所示,由此可求得電動勢為E=2.8V,內(nèi)阻r的準確測量值為1.0Ω.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.如圖所示,一個同學找來一段細繩,要把豎直懸掛在天花板上P點的電燈用細繩拉到O點,且PO與豎直方向的夾角θ=30°,關(guān)于細繩懸掛的位置,你認為下列說法正確的是( 。
A.懸掛在A點時,細繩與電線的夾角為60°,細繩上受到的拉力最小
B.懸掛在B點時,細繩與電線的夾角為90°,細繩上受到的拉力最小
C.懸掛在C點時,細繩呈水平方向,電燈的重力豎直向下,在水平細繩上的分力最小,細繩上受到的拉力最小
D.由于電燈的重力沒有改變,以上三種方式中細繩上的拉力都一樣大

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

10.如圖所示,均勻繞制的螺線管水平放置,在其正中心得上方附近有一條用絕緣繩水平吊起的通電直導線L,導線L與螺線管垂直.當螺線管通電后發(fā)現(xiàn)絕緣繩受到的拉力減小,則下列情況可能是( 。
A.L中電流方向垂直紙面向里,a端為電源的正極
B.L中電流方向垂直紙面向里,b端為電源的正極
C.L中電流方向垂直紙面向外,a端為電源的正極
D.L中電流方向垂直紙面向外,b端為電源的正極

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

17.一臺電動機,線圈電阻是0.4Ω,當電動機兩端加220V電壓時,通過電動機的電流是50A,求:
(1)電動機線圈的發(fā)熱功率;
(2)電動機輸出的機械功率;
(3)電動機線圈中產(chǎn)生的反電動勢.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.某班級開展了一次10分鐘實驗競賽,試題命題形式為各小組自已出題,然后交到老師那進行審核,并匯總在一起,在某自習課進行隨機抽取試題比賽,某小組在本次實驗競賽中,抽到的試題為:
(1)若用主尺的最小分度是1mm,游標上有20個小的等分刻度的游標卡尺測量某一器件的長度時,顯示如圖甲所示,則該游標卡尺的讀數(shù)為103.10mm.

(2)現(xiàn)有一多用電表,其歐姆擋的“0”刻度線與中值刻度線問刻度模糊,若用該歐姆擋的×100Ω擋,經(jīng)正確調(diào)零后,規(guī)范測量某一待測電阻R時,指針所指的位置與“0”刻度線和中值刻度線間的夾角相等,如圖乙所示,則該待測電阻R=500Ω.
(3)為了精確測量一電動勢約為5V,內(nèi)阻約為2.5Ω的直流電源的電動勢E和內(nèi)電阻r,現(xiàn)在除提供導線若干、開關(guān)一個和待測電源外,還提供有如下儀器:
A.電流表A(量程為200mA,內(nèi)阻約為10Ω)
B.電流表G1(量程為50mA,內(nèi)阻約為20Ω)
C.電流表G2(量程為20mA,內(nèi)阻為50Ω)
D.定值電阻10Ω
E.定值電阻50Ω
F.定值電阻150Ω
H.滑動變阻器50Ω
J.滑動變阻器500Ω
選擇合適的儀器,設計的實驗電路如圖丙所示,電流表A的讀數(shù)為IA,電流表G的讀數(shù)為Ig,移動滑動變阻器,測量多組IA和Ig的數(shù)據(jù),并以IA為縱軸坐標,以Ig為橫坐標描點作圖,若得到的圖象如圖丁所示,對應的關(guān)系方程為IA=k Ig+b,且測量電路中對應的儀器參數(shù)如圖所示,則b=$\frac{E}{{R}_{2}+r}$(用R、R1、R2、Rg、RA、E和r中的某些量表示); 若b的數(shù)值為0.4,則電路中定值電阻R2應選擇:D(填D、E或F),滑動變阻器應該選擇:H(填H或J);在該實驗電路中,是否會因為儀表有內(nèi)阻而產(chǎn)生系統(tǒng)實驗誤差:不會(填“會”或“不會”).

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.如圖所示,虛線a、b、c是電場中的三個等勢面,相鄰等勢面間的電勢差相同,實線為一帶電粒子在僅受電場力作用下,通過該區(qū)域的運動軌跡,P、Q是軌跡上的兩點.下列說法中正確的是( 。
A.帶電粒子通過P點時的動能比通過Q點時小
B.帶電粒子一定是從P點向Q點運動
C.帶電粒子通過P點時的加速度比通過Q點時小
D.三個等勢面中,等勢面a的電勢最高

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.如圖所示,某質(zhì)點在外力作用下運動的v-t圖象為正弦曲線,在0~t4時間內(nèi),下列說法正確的是(  )
A.t4時刻,質(zhì)點回到出發(fā)點
B.在0~t1時間內(nèi),外力逐漸增大
C.t2時刻的速度最大
D.在t1~t2時間內(nèi)外力的方向與t2~t3時間內(nèi)外力的方向相反

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.如圖示數(shù),兩根相同的輕質(zhì)彈簧豎直固定在水平面上,質(zhì)量不同、形狀相同的兩物塊分別置于兩彈簧上端.現(xiàn)用外力作用在物體上,使兩彈簧具有相同的壓縮量,若撤去外力后,兩物塊由靜止豎直向上被彈起并離開彈簧,則從撤去外力到物塊速度第一次減為零的過程(  )
A.兩物塊的機械能守恒
B.兩物塊離開彈簧瞬間的速度一定相同
C.兩物塊上升的最大高度一定相同
D.兩物塊重力勢能的變化量一定相同

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