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14.如图所示,用一小钢球及下列器材测定弹簧被压缩时的弹性势能:光滑水平轨道与光滑圆弧轨道相切,轻弹簧的一端固定在轨道的左端,OP是可绕O点转动的轻杆,且摆到某处就能停在该处,作为指示钢球沿圆弧轨道上滑到最高位置的标杆,不计小钢球碰撞轻杆及轻杆转动时的能量损失.
(1)完成该实验还需要的器材是天平、刻度尺.
(2)该实验是间接测量弹簧的弹性势能.实际上是把对弹性势能的测量转化为对重力势能的测量,进而转化为对质量和高度的直接测量.

分析 由题,水平轨道与圆弧轨道均是光滑的,用小球压缩弹簧,再将弹簧释放,弹簧的弹性势能转化为小球的动能,根据机械能守恒定律分析需要的器材.实际上是把对弹性势能的测量转化为对重力势能的测量,根据重力势能的计算公式确定需要直接测量的物理量.

解答 解:(1)用小球压缩弹簧,再将弹簧释放,弹簧的弹性势能转化为小球的动能,由于水平轨道与圆弧轨道均是光滑的,只有弹簧的弹力和重力做功,小球和弹簧组成的系统机械能守恒,根据机械能守恒定律得,弹簧的弹性势能Ep=mgh,因此需要用天平测量小球的质量m,用刻度尺测量小球在光滑圆弧轨道上上升的高度h.
(2)根据机械能守恒可知,实际上是把对弹性势能的测量转化为对重力势能的测量,根据重力势能的计算公式Ep=mgh,可知需要直接测量的物理量是质量、上升高度.
故答案为:(1)天平 刻度尺 (2)重力势能 质量 高度

点评 本题采用转换的思维方法,将不容易测量的量转化为容易测量的量.基础题.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

5.如图,天然放射性元素放出的射线通过电场后分成三束,则(  )
A.①电离作用最强,是一种电磁波
B.②贯穿本领最弱,用一张白纸就可以把它挡住
C.原子核放出一个①粒子后,形成的新核比原来的电荷数多1个
D.原子核放出一个③粒子后,质子数比原来少4,中子数比原来少2个

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

5.小南同学在老师做了“探究产生电磁感应的条件”实验后,对实验用的线圈产生了兴趣,想知道绕线圈所用铜丝的长度.他上网查得铜的电阻率为1.7×10-8Ω•m,测算出铜丝(不含外面的绝缘漆层)的横截面积为5×10-8m2,而后想用伏安法测出该线圈的电阻,从而计算得到铜丝的长度.

(1)先用多用电表粗测线圈的电阻,选择开关的位置和测量时表盘指针的位置如图甲所示,则该线圈的阻值大约为65Ω;
(2)再进一步测量线圈的电阻,实验室提供了10V学生电源,“5Ω,3A”的滑动变阻器,量程0-0.6A-3.0A双量程电流表,量程0-3V-15V双量程电压表,导线若干.小南同学按步骤连接好电路后进行测量,他将滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端,安培表指针从如图乙位置变化到图丙位置所示,请读出图乙的示数为0.16A,试分析小南此次实验选

用的电路为图中电路图①.(填①或②)

(3)小南选择合适的电路图后得到了多组数据,并将点迹描绘在图丁的I-U坐标系中,请在图中描绘出线圈的伏安特性曲线,并求得该线圈导线的长度为179.4m.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

2.2015年12月8日凤凰网汽车消息,国产全新A4L车定型,2016年上市.汽车制造厂测试新型汽车在的性能,得到其加速度和车速倒数的关系如图所示.如果该型汽车质量为1.5×103kg,由静止开始沿平直公路运动,行驶过程中则下列说法正确的是(  )
A.汽车匀加速所需时间为30s
B.汽车的额定输出功率为5.625×105W
C.汽车所受阻力为2.5×104N
D.汽车在车速为 10m/s时,功率为1.875×104W

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

9.14C是一种半衰期为5730年的放射性同位素.若考古工作者探测到某古木中14C的含量为原来的$\frac{1}{4}$,则该古树死亡时间距今大约(  )
A.22 920年B.11 460年C.5 730年D.2 865年

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

19.(1)用游标为50分度的游标卡尺测量某工件的长度l=10.40 mm,用螺旋测微器测某圆柱体的直径d=2.720 mm.

(2)在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,使质量为m=1.00kg的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列的点,选取一条符合实验要求的纸带如图所示.O为第一个点,A、B、C为从合适位置开始选取连续点中的三个点.已知打点计时器每隔0.02s打一个点,当地的重力加速度为g=9.80m/s2,从O点到B点,重物重力势能的减少量△Ep=1.88 J,动能增加量△Ek=1.84 J(结果取三位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

6.钍核(${\;}_{90}^{234}$Th)具有放射性,它能放出一个电子衰变成镤核(${\;}_{91}^{234}$Pa),伴随该过程会放出γ光子,下列说法中正确的是(  )
A.因为衰变过程中原子核的质量数守恒,所以不会出现质量亏损
B.γ光子是衰变过程中钍核(${\;}_{90}^{234}$Th)辐射的
C.给钍加热,钍的半衰期将变短
D.原子核的天然放射现象说明原子核不是最小微粒

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

3.下列说法中正确的是(  )
A.在公式F=ma中,F、m、a三个量可以取不同单位制中的单位
B.作用力与反作用力等大、反向、共线,所以对其作用的某一物体作用效果可抵消
C.牛顿运动定律是自然界最普遍的规律,因此可以用来精确描述高速运动电子(接近光速)的运动情况
D.惯性和惯性定律不同,惯性是物体本身的固有属性,是无条件的,而惯性定律是在一定条件下物体运动所遵循的规律

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

4.在“探究物体的加速度与外力和质量的关系”的实验中:
(1)为消除摩擦力对实验的影响,可以使木板适当倾斜以平衡摩擦阻力,下面操作合理的有AD
A.进行平衡摩擦阻力的操作时小车不挂钩码,要连接纸带
B.进行平衡摩擦阻力的操作时小车要挂钩码,要连接纸带
C.按正确要求摆放好装置后,放开小车,小车能在长木板上运动即可
D.按正确要求摆放好装置后,打开打点计时器,轻推小车,得到一条点距均匀的纸带即可
(2)图2是实验中得到的一条纸带的一部分,在纸带上取出相邻的计数点A、B、C、D、E.若相邻的计数点间的时间间隔为T,各点间距离用图2中长度符号表示,为了减小偶然误差,则打C点时小车的速度可表示为vC=$\frac{{x}_{2}+{x}_{3}}{2T}$,小车的加速度可表示为a=$\frac{{x}_{4}+{x}_{3}-{x}_{1}-{x}_{2}}{4{T}^{2}}$.

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