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15.如图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图.现有的器材为:带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、导线若干,回答下列问题:
(1)为完成此实验,除了所给的器材,还需要的器材有AD.(填入正确选项前的字母)
A.亳米刻度尺
B.秒表
C.0-6V的直流电源
D.4-6V的交流电源
(2)本实验中,需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度和下落高度h,某班同学利用实验得到的纸带,设计了以下四种测量方案:
A.用刻度尺测出物体下落的高度h,并测出下落时间t,通过v=gt计算出瞬时速度.
B.用刻度尺测出物体下落的高度h,并通过v=$\sqrt{2gh}$计算出瞬时速度v.
C.用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度.
D.根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度,并通过h=$\frac{{v}^{2}}{2g}$计算出高度h.
以上方案中只有一种正确,正确的是C.(填入相应的字母)

分析 (1)通过实验的原理,确定所需测量的物理量,从而确定所需的器材.
(2)该实验是验证机械能守恒定律的实验.因为我们知道自由落体运动只受重力,机械能就守恒.如果把重物看成自由落体运动,再运用自由落体的规律求解速度,那么就不需要验证.

解答 解:(1)通过打点计时器计算时间,故不需要秒表,打点计时器应该与交流电源连接,需要刻度尺测量纸带上两点间的距离,故A、D正确,B、C错误.
故选:AD.
(2)该实验是验证机械能守恒定律的实验.因为我们知道自由落体运动只受重力,机械能就守恒.如果把重物看成自由落体运动,再运用自由落体的规律求解速度,那么就不需要验证.可知瞬时速度可以通过这点前后相邻两点间的平均速度求出,下落的高度由刻度尺测量.
故选:C.
故答案为:(1)AD;(2)C.

点评 解决本题的关键知道,我们做验证实验、探究实验过程中,不能用验证的物理规律和探究的物理结论去求解问题.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

7.一弹簧振子在振动过程中的某段时间内其加速度数值越来越小,则关于振子在这段时间内的运动,下列说法错误的是(  )
A.振子的速度越来越大
B.振子正在向平衡位置运动
C.振子的速度方向与加速度方向一致
D.振子的加速度方向与其所受回复力的方向相反

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

6.真空中某一静电场的方向沿x轴正向,且x轴上各点的电势φ关于位移x的关系如图所示,在x=3m、5m、10m处有A、B、C三点.则下列说法中正确的是(  )
A.B点的电场强度为零
B.正的试探电荷在只受电场力的作用下由A点移到B点的过程中速度增大
C.A、C两点的电场强度方向相同
D.由于沿x轴的电势降低,则该电场可能是由0点的正电荷而产生的

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

3.如图所示,将一个小球从h=20m高处水平抛出,小球落到地面的位置与抛出点的水平距离x=30m.取g=10m/s2,不计空气阻力.求:
(1)小球抛出后第0.5s末的加速度大小和方向;
(2)小球在空中运动的时间;
(3)小球抛出时速度的大小.

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10.某实验小组的同学在“验证牛顿第二定律”实验中,使用了如图甲所示的实验装置.
(1)在下列测量工具中,本次实验需要用的测量仪器有BD.(选填测量仪器前字母)
A.弹簧      B.刻度尺        C.秒表        D.天平
(2)实验中,为了可以将细线对小车的拉力看成是小车所受的合外力,某同学先调节长木板一端滑轮的高度,使细线与长木板平行.接下来还需要进行的一项必须且正确的操作是B.(选填选项前的字母)
A.将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电,调节砂和砂桶的总质量的大小,使小车在砂和砂桶的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
B.将长木板的右端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砂和砂桶,给打点计时器通电,轻推一下小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
C.将长木板的右端垫起适当的高度,撤去纸带以及砂和砂桶,轻推一下小车,观察判断小车是否做匀速运动
(3)某同学在做保持小车质量不变,验证小车的加速度与其合外力成正比的实验时,根据测得的数据作出如图乙所示的a-F图线,所得的图线既不过原点,又不是直线,原因可能是AD.(选填选项前的字母)
A.木板右端所垫物体较低,使得木板的倾角偏小
B.木板右端所垫物体较高,使得木板的倾角偏大
C.小车质量远大于砂和砂桶的质量
D.砂和砂桶的质量不满足远小于小车质量
(4)在某次利用上述已调好的装置进行实验时,保持砂和砂桶的总质量不变,小车自身的质量为M且保持不变,改变小车中砝码的质量m,并测出小车中不同砝码质量时所对应的加速度a,以m为横坐标,$\frac{1}{a}$为纵坐标,在坐标纸上作出如图丙所示的$\frac{1}{a}$-m关系图线,实验结果验证了牛顿第二定律.如果图中纵轴上的截距为b,则小车受到的拉力大小为$\frac{M}{b}$.

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20.如图所示的皮带传动装置中,甲轮的轴和塔轮丙和乙的轴均为水平轴,其中,甲、丙两轮半径相等,乙轮半径是丙轮半径的一半.A、B、C三点分别是甲、乙、丙三轮的边缘点,若传动中皮带不打滑,则(  )
A.A、B、C三点的线速度大小之比为1:2:2
B.A、B、C三点的角速度大小之比为1:1:2
C.A、B、C三点的向心加速度大小之比为2:1:4
D.A、B、C三点的向心加速度大小之比为1:2:4

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7.如图所示,在水平匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场中,有一竖直足够长固定绝缘杆MN,小球P套在杆上,已知P的质量为m,电量为+q,电场强度为E、磁感应强度为B,P与杆间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.小球由静止开始下滑直到稳定的过程中(  )
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C.小球下滑的最大速度为vm=$\frac{mg}{μqB}$+$\frac{E}{B}$
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4.做平抛运动的物体,以下说法正确的是(  )
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5.晓宇在研究一辆额定功率为P=20kW的轿车的性能,他驾驶一轿车在如图甲所示的平直路面上运动,其中轿车与ON段路面间的动摩擦因数比轿车与MO段路面间的动摩擦因数大,晓宇驾驶轿车保持额定功率,以10m/s的初速度由M向右运动,该轿车从M向右运动到N的过程中,通过速度传感器测量出轿车的速度随时间的变化规律图象如图乙所示,在t=15s时图线的切线与横轴平行,已知轿车的质量为m=2t,轿车在MO段,ON段运动与路面之间的阻力大小分别保持不变,下列说法错误的是(  )
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B.该轿车在运动过程中刚好通过O点时加速度的大小为1m/s2
C.该轿车由O运动到N的过程中位移的大小为68.75m
D.该轿车在ON段行驶时的阻力大小为3000N

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