练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    某同学利用透明直尺和光电计时器来验证机械能守恒定律，实验的简易示意图如下，当有不透光物体从光电门间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．将挡光效果好、宽度为d=3.8×10-3m的黑色磁带贴在透明直尺上，从一定高度由静止释放，并使其竖直通过光电门．
    某同学测得各段黑色磁带通过光电门的时间△ti与图中所示的高度差△hi，并将部分数据进行了处理，结果如下表所示．（取g=9.8m/s2，注：表格中M为直尺质量）
    （1）请将表格中带“▲”的空格，数据填写完整（小数点后取2位）．

    △ti
    （10-3s）    		 vi=
    d
    △t1

    （m?s-1）    		 △Eki=
    1
    2
    Mvi2-
    1
    2
    Mv12    		 △hi
    （m）    		 Mg△hi
    1 1.21 3.14
    2 1.15 3.30 0.52M 0.06 0.59M
    3 1.00 3.80 2.29M 0.24 2.35M
    4 0.95 4.00 3.07M 0.32 3.14M
    5 0.90
    4.22
    4.22
    3.98M
    3.98M
    		 0.41
    4.02M
    4.02M
    （2）从表格中数据可知，直尺上磁带通过光电门的瞬时速度是利用vi=
    d
    △ti
    求出的，请你简要分析该同学这样做的理由是：
    瞬时速度等于极短时间或极短位移内的平均速度
    瞬时速度等于极短时间或极短位移内的平均速度
    ．
    （3）通过实验得出的结论是：
    在误差允许的范围内，重力势能的减少量等于动能的增加量
    在误差允许的范围内，重力势能的减少量等于动能的增加量
    ．
    （4）根据该实验请你判断下列△Ek-△h图象中正确的是
    C
    C

    分析：（1）根据表格中的表达式和提供的数据可正确解答；
    （2）根据平均速度的定义v=
    △x
    △t
    可知，当位移很小，时间很短时可以利用平均速度来代替瞬时速度；
    （3）根据表格中的数据可以判断机械能是否守恒；
    （4）写出△Ek-△h的表达式，即可判断图象的性质．
    解答：解：（1）根据题意可知：
    v=
    d
    △t
    =
    3.8×10-3m
    0.9×10-3s
    =4.22m/s
    根据：△Eki=
    1
    2
    Mvi2-
    1
    2
    Mv12，将v=4.22m/s带入解得：△Ek5=3.98MJ
    Mg△h5=4.02M．
    故答案为：4.22，3.98M，4.02M．
    （2）根据平均速度的定义v=
    △x
    △t
    可知，当位移很小，时间很短时可以利用平均速度来代替瞬时速度，由于本题中挡光物的尺寸很小，挡光时间很短，因此直尺上磁带通过光电门的瞬时速度可以利用vi=
    d
    △ti
    求出．
    故答案为：瞬时速度等于极短时间或极短位移内的平均速度．
    （3）根据表中数据可知物体动能的增加量和重力势能的减小量基本相等，因此在误差范围内，可以得出物体机械能守恒的结论．
    故答案为：在误差允许的范围内，重力势能的减少量等于动能的增加量（或说在误差范围内，物体的机械能守恒）
    （4）根据实验可知：重力势能的减少量等于动能的增加量，即有：△Ek=mg△h成立，故△Ek-△h图象为过原点的直线，故ABD错误，C正确．
    故选C．
    点评：本题考查了实验“验证机械能守恒定律”中的数据处理，以及利用图象来处理实验数据的能力，注意物理基本规律在实验中的应用．
    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：阅读理解

    （1）如图1所示，为同一打点计时器打出的两条纸带，由纸带可知
    BD
    BD
    ．
    A．在打下计数点“0”至“5”的过程中，纸带甲的平均速度比乙的大
    B．在打下计数点“0”至“5”的过程中，纸带甲的平均速度比乙的小
    C．纸带甲的加速度比乙的大
    D．纸带甲的加速度比乙的小
    （2）有一种新式游标卡尺，游标尺的刻度与传统的旧式游标尺明显不同，旧式游标尺的刻度有10分度、20分度、50分度三种规格，新式游标卡尺也有相应的三种，但刻度却是：19mm等分成10份、39mm等分成20份、99mm等分成50份．
    ①以“39mm等分成20份”的新式游标卡尺为例，它的精度是
    0.05mm
    0.05mm
    mm．
    ②用新式游标卡尺测量某一物体的厚度，测量时游标的示数如图2所示，其读数是
    31.25mm
    31.25mm
    mm．
    （3）某同学利用透明直尺和光电计时器来验证机械能守恒定律，实验的简易示意图3，当有不透光物体从光电门间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．所用的西瓯XDS-007光电门传感器可测的最短时间为0.01ms．将挡光效果好、宽度为d=3.8×10-3m的黑色胶带贴在透明直尺上，从一定高度由静止释放，并使其竖直通过光电门．某同学测得各段黑色磁带通过光电门的时间△ti与图中所示的高度差△hi，并将部分数据进行了处理，结果如下表所示．（取g=9.8m/s2，注：表格中M为直尺质量）

    （1）从表格中数据可知，直尺上磁带通过光电门的瞬时速度是利用vi=
    d
    △ti
    求出的，请将表格中数据填写完整．
    （2）通过实验得出的结论是：
    在误差允许的范围内，物体机械能守恒
    在误差允许的范围内，物体机械能守恒
    ．
    △ti
    （10-3s）    		 vi=
    d
    △ti

    （m?s-1）    		 △Eki=
    1
    2
    Mvi2-
    1
    2
    Mv12    		 △hi
    （m）    		 Mg△hi
    1 1.21 3.13
    2 1.15 3.31 0.58M 0.06 0.58M
    3 1.00 3.78 2.24M 0.23 2.25M
    4 0.95 4.00 3.10M 0.32 3.14M
    5 0.90 0.41
    （3）根据该实验请你判断下列△Ek-△h图象中正确的是
    C
    C

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2008?宿迁模拟）某同学利用透明直尺和光电计时器来验证机械能守恒定律，实验的简易示意图如图1，当有不透光物体从光电门间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．所用的XDS-007光电门传感器可测的最短时间为0.01ms．将挡光效果好、宽度为d=3.8×10-3m的黑色磁带贴在透明直尺上，从一定高度由静止释放，并使其竖直通过光电门．某同学测得各段黑色磁带通过光电门的时间△ti与图中所示的高度差△hi，并将部分数据进行了处理，结果如下表所示．（取g=9.8m/s2，注：表格中M为直尺质量）
    △ti
    （10-3s）    		 vi=
    d
    △ti

    （m?s-1）    		 △Eki=
    1
    2
    Mvi2-
    1
    2
    Mv12    		 △hi
    （m）    		 Mg△hi
    1 1.21 3.13
    2 1.15 3.31 0.58M 0.06 0.58M
    3 1.00 3.80 2.24M 0.23 2.25M
    4 0.95 4.00 3.10M 0.32 3.14M
    5 0.90 0.41
    （1）从表格中数据可知，直尺上磁带通过光电门的瞬时速度是利用vi=
    d
    △ti
    求出的，请你简要分析该同学这样做的理由是：
    瞬时速度等于极短时间或极短位移内的平均速度
    瞬时速度等于极短时间或极短位移内的平均速度
    ．
    （2）请将表格中数据填写完整．V5=
    4.22
    4.22
    ，△Ek5=
    4.00M
    4.00M
    ，Mg△h5=_
    4.02M
    4.02M
    _
    （3）通过实验得出的结论是：
    在误差允许的范围内，重力势能的减少量等于动能的增量
    在误差允许的范围内，重力势能的减少量等于动能的增量
    ．
    （4）根据该实验请你判断下列△Ek-△h图2中正确的是
    C
    C
    ．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    某同学利用透明直尺和光电计时器来验证机械能守恒定律，实验的简易示意图如下，当有不透光物体从光电门间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间。所用的西瓯XDS-007光电门传感器可测的最短时间为0.01 ms。将挡光效果好、宽度为d＝3.8×10－3 m的黑色磁带贴在透明直尺上，从一定高度由静止释放，并使其竖直通过光电门，某同学测得各段黑色磁带通过光电门的时间Δti与图中所示的高度差Δhi，并将部分数据进行了处理，结果如下表所示。（取g＝9.8 m/s2，注：表格中的m为直尺质量）

    （1）从表格中数据可知，直尺上磁带通过光电门的瞬时速度是利用vi=求出的，请你简要分析该同学这样做的理由是：_________________________________________________。

    （2）请将表格中的数据填写完整。

    （3）通过实验得出的结论是：___________________________________________________。

    （4）根据该实验请你判断下列ΔEk-Δh图象中正确的是_________。

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：2013-2014学年陕西西安铁一中、铁一中国际合作学校高三11月模拟考试物理试卷（解析版） 题型：实验题

    某同学利用透明直尺和光电计时器来验证机械能守恒定律，实验的简易示意图下，当有不透光的物体从光电门间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间。

    所用的西瓯XD 007光电门传感器可测得最短时间为0.01ms。将挡光效果好、宽度为d=3.8×10-3m的黑色磁带贴在透明直尺上，从一定高度由静止释放，并使其竖直通过光电门。某同学测得各段黑色磁带通过光电门的时间△ti．与图中所示的高度差△hi，并将部分数据进行了处理，结果如下表所示。(取g=9.8m／s2注：表格中M为直尺质量)

    ①从表格中数据可知，直尺上磁带通过光电门的瞬时速度是利用求出的，请你简要分析该同学这样做的理由是：                       ．

    ②请将表格中数据填写完整．

    ③通过实验得出的结论是：               

    ④根据该实验请你判断下列△Ek一△h图象中正确的是                 

     

     

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案