练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    5．图a所示装置被称为阿特伍德机，是英国物理学家阿特伍德发明的一种用来研究变速直线运动规律的实验装置，某同学对该装置加以改进用来验证机械能守恒定律．实验中让质量为m2的物块A从高处由静止下落，质量为m1的物块B拖着纸带向上运动（其中m2＞m1），打点计时器在纸带上打出一系列的点，打点计时器频率为50Hz，对纸带上的点进行测量后，该同学进行了如下的分析和计算．

    （1）若A物块下降h时，速度为v，则此时A物块重力势能的减小量为m2gh，A、B两物块组成的系统重力势能的减小量为（m2-m1）gh．
    （2）图b给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离已在图中标出，已知m1=50g、m2=200g，则在纸带上打下计数点5时的速度v=2.90m/s；（结果保留三位有效数字）在从打点0到打点5过程中，A、B系统重力势能的减少量△Ep=1.06J，动能的增加量△Ek=1.05J，由此得出的实验结论是在误差允许的范围内，系统的机械能守恒．（g取9.8m/s2，结果保留三位有效数字）

    分析 （1）根据下降的高度求出重力势能的减小量；
    （2）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的顺所受的求出计数点5的瞬时速度，从而得出动能的增加量，根据下降的高度求出重力势能的减小量．

    解答 解：（1）A物块下降h时，重力对A做的功为m2gh，所以A的重力势能减小m2gh；
    同时B上升的高度也是h，所以B的重力势能增大m1gh；A、B两物块组成的系统重力势能的减小量为：（m2-m1）gh
    （2）点5点时的速度可以用4-6段的平均速度来表示；
    故v=$\frac{{x}_{45}+{x}_{56}}{2T}=\frac{0.2620+0.3180}{2×0.1}m/s=2.90$m/s；
    重力势能的减小量等于重力所做的功；故△EP=（m2-m1）g（x04+x45）=（0.20-0.05）×9.8×（0.4580+0.2620）J=1.06 J
    系统的动能：EK=$\frac{1}{2}$（m1+m2）v2=$\frac{1}{2}$（0.05+0.20）×2.902J=1.05J
    由此可以得出结论：在误差允许的范围内，系统的机械能守恒．
    故答案为：（1）m2gh；（m2-m1）gh；（2）2.90，1.06，1.05，在误差允许的范围内，系统的机械能守恒

    点评 本题全面的考查了验证机械能守恒定律中的数据处理问题，要注意掌握实验原理，并且要熟练掌握匀变速直线运动的规律以及功能关系，增强数据处理能力

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    3．物体沿直线运动的v-t关系如图所示，已知在第1s末合外力做功的功率大小为P，前2s内合外力对物体做的功为W，以下说法不正确的是（　　）
    A．在第2.5s末合外力做功的功率大小为2P
    B．在第5s末合外力做功的功率大小也为P
    C．从第3s末到第7s末合外力做功为-W
    D．从第3s末到第5s末合外力做功为-0.5W

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    4．如图所示，在用力F将物体从桌面推下的过程中f有变化吗？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    13．在竖直面上的直角坐标系xOy，竖直的Oy轴上，有A点、B点坐标分别为（0，2h）和（0，h）．水平地面的OX轴上有E点、F点坐标分别为（a，0）和（2a，0）．现将两个篮球分别从A点B点做平抛运动，分别落至E、F两点．如果两球都经过同一球框，那么球框位置（两球轨迹交点）距地面的高度为（　　）
    A．$\frac{h}{2}$B．$\frac{2h}{3}$C．$\frac{5h}{6}$D．$\frac{6h}{7}$

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    20．如图所示，绷紧的传送带与水平面的夹角θ=30°，传送带在电动机的带动下，始终保持v0=2m/s的速率运行，现把一质量为m=10kg的工件（可看做质点）轻轻放在传送带的底端，工件与传送带之间的摩擦系数μ=$\frac{\sqrt{3}}{2}$，经过时间t=1.9s，工件被传送到顶端，取g=10m/s2求：
    （1）传送带的长度；
    （2）这个过程中产生热量Q
    （3）电动机由于传送工件多消耗的电能．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    10．如图所示为一竖直截面为半圆形的坑，ab为坑沿水平方向的直径．现将一个小球从a点以速度v0=6m/s沿水平方向抛出，小球击中坑壁上的c点．测得c点与水平地面的竖直距离为h=1.8m，重力加速度g取10m/s2．求：
    （1）小球到达坑壁上的c点时速度的大小和方向；
    （2）半圆形坑的半径r．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    17．如图所示为氢原子能级示意图的一部分，一群原来处于n=4能级的氢原子跃迁到n=1能级的过程中（　　）
    A．放出三种频率不同的光子
    B．放出六种频率不同的光子
    C．氢原子放出光子后，核外电子运动的动能将减小
    D．从n=4的能级跃迁到n=3的能级时，辐射出的光子的波长最短

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    14．某次军事演习中，西安卫星测控中心调动海洋．风云．高分．遥感4个型号近10颗卫星，为地面军事演习提供技术支持．特别是“高分一号”突破了空间分辨率..多光谱与大覆盖面积相结合的大量关键技术．如图为“高分一号”与北斗导航系统两颗卫星在空中某一面内运动的示意图．“北斗”系统中两颗卫星“G1”和“G3”以及“高分一号”均可认为绕地心O做匀速圆周运动．卫星“G1”和“G3”为同步卫星，某时刻两颗同步卫星分别位于轨道上的A．B两位置，“高分一号”在C位置．若卫星均顺时针运行，不计卫星间的相互作用力，则以下说法正确的是（　　）
    A．同步卫星G1”和G3”的轨道半径大小相等，均为36000千米
    B．如果有3颗同步卫星均匀分布，其通讯范围就可以覆盖地球南北纬55度的区域
    C．卫星G1”由位置A运动到位置B所需要的时间为6小时
    D．“高分一号”卫星所在高度有稀薄气体，其运行后，高度会降低，机械能回减小

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    15．在用频闪照相法“研究平抛运动”的实验中，已知所用的数码相机每秒钟拍摄10帧照片，方格纸的每一小格的边长为5cm，取重力加速度g=10m/s2．试探究下列问题：
    （1）如图是该组同学得到的小球在空中运动的三张连续照片的局部图，由图可判断小球做平抛运动时在水平方向上运动特点：匀速直线运动；
    （2）由图可以计算出小球初速度大小为1m/s．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案