练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    9．用如右图所示的实验装置验证机械能守恒定律实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对图中纸带上的点痕进行测量．即可验证机械能守恒定律
    （1）下面列举了该实验的几个操作步骤
    A．按照图示的装置安装器件；       B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上
    C．用天平测出重锤的质量；         D．先接通电源，后释放纸带，打出一条纸带
    E．测量纸带上某些点间的距离；
    F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能其中没有必要进行的步骤是C，操作不当的步骤是B．
    （2）利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度．如下图是打出的一条纸带，选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E，测出各点之间的距离如图所示．使用电流的频率为f，则计算重锤下落的加速度的表达式a=$\frac{（{x}_{4}+{x}_{3}-{x}_{1}-{x}_{2}）{f}^{2}}{4}$．（用x1、x2、x3、x4及f表示）

    （3）在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤增加的动能，其主要原因是重锤和纸带下落过程中存在阻力作用，可以通过该实验装置测阻力的大小，若已知当地重力加速度为g，还需要测量的物理量是重锤的质量m．

    分析 （1）根据实验的原理以及操作中的注意事项确定不正确的操作步骤和没有必要的操作步骤．
    （2）根据连续相等时间内的位移之差是一合格率，运用逐差法求出加速度．
    （3）根据牛顿第二定律得出阻力的表达式，从而确定需要测量的物理量．

    解答 解：（1）实验中验证重力势能的减小量和动能的增加量是否相等，两端都有质量，可以约去，不需要运用天平测出重锤的质量，实验没有必要进行的步骤为：C．
    实验中打点计时器应接到电源的“交流输出”上，所以操作不当的步骤为：B．
    （2）根据${x}_{3}-{x}_{1}=2{a}_{1}{T}^{2}$得：${a}_{1}=\frac{{x}_{3}-{x}_{1}}{2{T}^{2}}$，
    根据${x}_{4}-{x}_{2}=2a{T}^{2}$得：${a}_{2}=\frac{{x}_{4}-{x}_{2}}{2{T}^{2}}$，
    则得：a=$\frac{{a}_{1}+{a}_{2}}{2}=\frac{{x}_{4}+{x}_{3}-{x}_{1}-{x}_{2}}{4{T}^{2}}$=$\frac{（{x}_{4}+{x}_{3}-{x}_{1}-{x}_{2}）{f}^{2}}{4}$．
    （3）根据牛顿第二定律得：mg-f=ma，则f=mg-ma，可知需要测量重锤的质量m．
    故答案为：（1）C，B，（2）$\frac{（{x}_{4}+{x}_{3}-{x}_{1}-{x}_{2}）{f}^{2}}{4}$，（3）重锤的质量m．

    点评 解答实验问题的关键是明确实验原理，熟练应用物理基本规律，掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度和加速度，关键是匀变速直线运动推论的运用．

    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：解答题

    5．在β衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出．中微子的性质十分特别，因此在实验中很难探测.1953年，莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用中微子与水中${\;}_{1}^{1}$H的核反应，间接地证实了中微子的存在．
    （1）中微子与水中的${\;}_{1}^{1}$H发生核反应，产生中子（${\;}_{0}^{1}$n）和正电子（${\;}_{+1}^{0}$e），即中微子+${\;}_{1}^{1}$H-→${\;}_{0}^{1}$n+${\;}_{+1}^{0}$e
    可以判定，中微子的质量数和电荷数分别是（填写选项前的字母）A
    A．0和0     B．0和1     C．1和0     D．1和1
    （2）近期媒体报道，叛逃到英国的俄罗斯前特工利特维年科在伦敦离奇身亡．英国警方调查认为，毒杀利特维年科的是超级毒药--放射性元素钋（Po）．Po的半衰期为138d，经衰变生成稳定的铅（Pb），那么经过276d，100g Po已衰变的质量为75g．
    （3）一个氘核（${\;}_{1}^{2}$H）和一个氚核（${\;}_{1}^{3}$H）结合成一个氦核并放出一个中子时，质量亏损为△m，已知阿伏加德罗常数为NA，真空中的光速为c，若1mol氘和1mol氚完全发生上述核反应，则在核反应中释放的能量为（填写选项前的字母）B．
    A．NA△mc2     B．2NA△mc2     C.$\frac{1}{2}$NA△mc2     D．5NA△mc2．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    6．在水平地面上的一点A斜抛物体，6s末落在与A同一水平面的B点，并且A、B之间的距离为240m．求物体所通过的最高点和物体抛出时的速度．（取g=10m/s2，不计空气阻力）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    17．如图所示，在“探究平抛运动的运动规律”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的部分轨迹，已知图中小方格的边长为L，则小球平抛的初速度v0=2$\sqrt{gL}$，b点的速度vb=$\frac{5}{2}\sqrt{gL}$．（计算结果用L、g表示）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    4．如图是“39mm等分成20份”的新式游标卡尺，用它测量某物体的长度，它的精确度是0.05mm，读数是3.030cm．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    14．壁球是一种对墙击球的室内运动，如图所示，一同学分别在同一直线上的A、B、C三个位置击打壁球，结果都垂直击中墙壁同一位置．球飞出的速度分别为v1、v2、v3．若三次壁球击打点的高度均相同，球飞出的方向与水平方向夹角分别为θ1、θ2、θ3，则下列说法正确的是（　　）
    A．v1＜v2＜v3B．θ1＜θ2＜θ3C．v1＞v2＞v3D．θ1＞θ2＞θ3

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    1．关于地球同步卫星，下列说法正确的是（　　）
    A．它可以定位在夷陵中学的正上空
    B．地球同步卫星的角速度虽被确定，但高度和线速度可以选择，高度增加，线速度减小，高度降低，线速度增大
    C．它运行的线速度一定小于第一宇宙速度
    D．它运行的线速度一定介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    18．如图所示，A、B、C三个小物体放在水平旋转的圆盘上，它们与圆盘间的最大静摩擦力与其重力成正比，比例系数均为k．已知mA=2mB=2mC，rC=2rA=2rB，圆台以角速度ω旋转时，A、B、C均没有滑动，则（　　）
    A．C的向心加速度最大
    B．B所受静摩擦力最大
    C．当圆盘转速逐渐增大时，C比B先开始滑动
    D．当圆盘转速逐渐增大时，A比B先开始滑动

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    19．两个点电荷Q1、Q2固定于x轴上，将一带正电的试探电荷从足够远处沿x轴负方向移近Q2（位于坐标原点O）的过程中，试探电荷的电势能Ep随位置变化的关系如图所示，则下列判断正确的是（　　）
    A．M点电势为零，N点场强不为零
    B．M点场强为零，N点电势为零
    C．Q1带负电，Q2带正电，且Q2电荷量较小
    D．Q1带正电，Q2带负电，且Q2电荷量较小

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案