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在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器所用电源频率为50Hz,当地重力加速度的值为9.80m/s2,测得所用重物的质量为1.00kg.若按实验要求正确地选出纸带进行测量,量得连续三点A、B、C到第一个点的距离如图所示,那么(计算结果要求保留二位有效数字):

①纸带的 左 端(填“左”或“右”)与重物相连;

②打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB= 0.98m/s ;

③从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是△Ep= 0.49J ,此过程中物体动能的增加量△Ek= 0.48J ;

④通过计算,数值上△Ep 大于 △Ek(填“大于”“等于”或“小于”),这是因为 实验中有阻力 .


考点:

验证机械能守恒定律.

专题:

实验题;机械能守恒定律应用专题.

分析:

通过相等时间间隔内位移的变化判断纸带的哪一端与重物相连.根据下降的高度求出重力势能的减小量;根据某段时间内平均速度等于中间时间的瞬时速度求出B点的瞬时速度,从而求出动能的变化量.

解答:

解:(1)重物在开始下落时速度较慢,在纸带上打的点较密,越往后,物体下落得越快,纸带上的点越稀.所以,纸带上靠近重物的一端的点较密,因此纸带的左端与重物相连.

(2)B点的瞬时速度等于AC段的平均速度,则有:=m/s=0.98m/s.

(3)从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是:△Ep=mgh=1×9.8×0.0501J≈0.49J.

动能的增加量为:△Ek===0.48J.

(4)可见重力势能的减小量大于动能的增加量,原因是实验中有阻力.

故答案为:(1)左;(2)0.98 m/s;(3)0.49 J,0.48 J;(4)大于,实验中有阻力.

点评:

解决本题的关键掌握验证机械能守恒定律的实验原理,掌握纸带的处理方法,会通过纸带求解加速度和瞬时速度.

 

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:


某探究学习小组的同学欲验证动能定理,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙.当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时,释放小桶,滑块处于静止状态.

若你是小组中的一位成员,要完成该项实验,则:

(1)、你认为还需要的实验器材有____________.

(2)、实验时为了保证滑块受到的合力与沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质

量应满足的实验条件是__________________________,实验时首先要做的步骤是

________________.

(3)、在(2)的基础上,某同学用天平称量滑块的质量为M.往沙桶中装入适量的细沙,用

天平称出此时沙和沙桶的总质量为m.让沙桶带动滑块加速运动.用打点计时器记录

其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的

速度大小v1v2(v1v2).则本实验最终要验证的数学表达式为______________.(用

题中的字母表示实验中测量得到的物理量)

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功率为10w的发光二极管(LED灯)的亮度与功率为60W的白炽灯相当.根据国家节能战略,2016年前普通白炽灯应被淘汰.假设每户家庭有2只60W的白炽灯,均用10W的LED灯替代.估算出全国一年节省的电能最接近(  )

 

A.

8×108KW•h

B.

8×1010KW•h

C.

8×1011KW•h

D.

8×1013KW•h

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据报道:我国一家厂商制作了一种特殊的手机,在电池能能耗尽时,摇晃手机如图所示,即可产生电能维持通话,摇晃手机的过程是将机械能转化为电能,如果将该手机摇晃一次,相当于将100g的重物举高20cm,若每秒摇两次,则摇晃手机的平均功率为(g=10m/s2)(  )

 

A.

0.04W

B.

0.4W

C.

4W

D.

40W

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科目:高中物理 来源: 题型:


物体在大小的合外力作用下运动,那么关于这个物体的运动,下列说法正确的是(  )

 

A.

可能做匀变速直线运动

B.

可能做匀变速曲线运动

 

C.

可能做匀速直线运动

D.

一定做非匀变速运动

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科目:高中物理 来源: 题型:


以下说法正确的是:

A.毛皮摩擦过的玻璃棒带负电

B.元电荷的数值最早是由美国物理学家密立根测得的

C.库仑提出电场的概念,法拉第利用电场线形象的描述了电场的清晰图景

D.实际上,任何两个彼此绝缘又相距很近的导体,都可以看成电容器

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如图,匀强电场方向垂直于倾角为α的绝缘粗糙斜面向上,一质量为m的带正电荷的滑块静止于斜面上,关于该滑块的受力,下列分析正确的是(当地重力加速度为g):

A.滑块可能只受重力、电场力、摩擦力共三个力的作用

B.滑块所受摩擦力大小为mgsinα

C.滑块所受电场力大小可能为mgcosα

D.滑块若带上等量负电荷,则会沿斜面下滑

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两颗人造卫星绕地球做匀速圆周运动,它们的质量之比为mA:mB=1:2,轨道半径之比rA:rB=3:1,则下列说法正确的是(     )

A.它们的线速度之比为vA:vB=1:   B.它们的向心加速度之比为aA:aB=1:9

C.它们的向心力之比为FA:FB=1:18   D.它们的周期之比为TA:TB=3:1

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科目:高中物理 来源: 题型:


一滑块在水平地面上沿直线滑行,t=0时其速度为2.0 m/s。从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平拉力F,力F和滑块的速度v随时间t的变化规律分别如图8甲和乙所示。设在第1 s内、第2 s内、第3 s内力F对滑块做功的平均功率分别为P1P2P3,则(  )

图8

A.P1>P2>P3

B.P1<P2<P3

C.0~2 s内力F对滑块做功为4 J

D.0~2 s内摩擦力对滑块做功为4 J

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