10．用如圖所示的裝置來探究自由落體運動過程中動能與勢能的轉(zhuǎn)化和守恒，某同學(xué)按圖示安裝儀器，并打出來一條紙帶，圖中O點是打出的第一個點跡，A、B、C、D、E、F、G是依次打出的點，量出OF間的距離為h，EG之間的距離為s．已知打點計時器的周期為T，重物的質(zhì)量為m，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間．則打F點時重物速度的大小為$\frac{s}{2T}$，從打O點到打F點過程中，重物重力勢能的減少量為mgh、重物動能的增加量為$\frac{m{s}^{2}}{8{T}^{2}}$．

分析 紙帶實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度，進一步求出物體的動能變化，根據(jù)下落高度計算重力勢能的變化．

解答 解：從打O點到打F點過程中，據(jù)重力勢能的定義式得重力勢能減小量為：△Ep=mgh
利用勻變速直線運動的推論得F點的速度為：vF=$\frac{{x}_{EG}}{{t}_{EG}}$=$\frac{\frac{s}{2}}{T}$=$\frac{s}{2T}$
動能的變化量大小為：△Ek=$\frac{1}{2}$m${v}_{F}^{2}$-0=$\frac{m{s}^{2}}{8{T}^{2}}$
故答案為：$\frac{s}{2T}$，mgh，$\frac{m{s}^{2}}{8{T}^{2}}$．

點評 帶問題的處理是力學(xué)實驗中常見的問題．我們可以紙帶法實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度；要知道重物帶動紙帶下落過程中能量轉(zhuǎn)化的過程和能量守恒．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：填空題

20．豎直放置的兩端封閉的玻璃管中注滿清水，內(nèi)有一個紅蠟塊能在水中以0.1m/s速度勻速上�。F(xiàn)當(dāng)紅蠟塊從玻璃管的下端勻速上浮的同時，使玻璃管水平勻速向右運動，測得紅蠟塊實際運動方向與水平方向夾角為30°，如圖所示，則可知玻璃管水平方向的移動速度為1.73m/s，若玻璃管的長度為0.1m，則當(dāng)紅蠟塊從玻璃管底端上浮到頂端的過程中，玻璃管水平的距離為1.73m．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

1．如圖所示，水平放置的平行板電容器的極板長L=0.4m，兩板間距離d也為0.4m，A極板通過滑動觸頭P與電阻R相接觸，B極板與電阻R的中點O點固定連接且接地．電阻R兩端與一恒定電壓的電源相連，其正負(fù)極性如圖所示．
現(xiàn)有一束速度v0=10m/s的帶正電微粒組成的粒子流，從兩板正中央平行極板射入，當(dāng)滑動觸頭P在如圖位置（滑動觸頭P在O點上方），微粒恰好打到B極板的正中央，已知微粒質(zhì)量均為m=4×10-9kg，電量q=+1×10-8C，不計微粒的重力和微粒間的相互作用．求：
（1）此時兩極板間的電壓UAB；
（2）為使微粒能從平行板電容器的右邊射出電場，A極板電勢φA的取值范圍．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

18．如圖甲所示，一邊長L=0.5m的長方形單匝金屬線圈，處在一半徑r=0.2m的圓形均勻磁場中，其磁場感應(yīng)強度B隨時間變化規(guī)律如圖乙所示，線圈平面垂直磁場，金屬線圈的電阻R=1Ω．求：
（1）線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向：
（2）線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大�。�
（3）0～2s通過線圈某橫截面的電荷量．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．如圖所示，小船在靜水中勻速運動，當(dāng)它在流速v恒定的河水中，船頭向著與河岸垂直方向航行時，下圖中航線正確的是（　�。�
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

15．如圖所示，光滑$\frac{1}{4}$圓弧AB的半徑R=0.8m，有一質(zhì)量為m=1.0kg的物體自A點由靜止開始沿弧面下滑，到B點后又沿水平面滑行，最后停止在水平面上的C點．已知物體與水平面之間的動摩擦因數(shù)μ=0.4，取g=10m/s2，求：
（1）物體到達(dá)B點時的速度vB的大��；
（2）求經(jīng)過B點時，圓弧對物體的支持力N的大��；
（3）B、C間的距離s．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

2．在“驗證牛頓運動定律”的實驗中，采用如圖所示的實驗裝置，小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示，桶及桶中砝碼的質(zhì)量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動的紙帶打上的點計算出．

（1）某組同學(xué)用如圖（a）所示裝置，研究小車質(zhì)量不變的情況下，小車的加速度與小車受到力的關(guān)系．下列措施中不需要和不正確的是BCE
A．首先要平衡摩擦力，使小車受到合力就是細(xì)繩對小車的拉力．
B．平衡摩擦力的方法就是，在塑料小桶中添加砝碼，使小車能勻速滑動．
C．每次改變拉小車?yán)蠖夹枰匦缕胶饽Σ亮?br />D．實驗中通過在塑料桶中增加砝碼來改變小車受到的拉力
E．實驗中應(yīng)先放小車，然后再開打點計時器的電源
（2）如圖（b）為實驗中用打點計時器打出的一條較理想的紙帶，紙帶上O、A、B、C、D、E、F為七個相鄰的計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的時間間隔是0.1s，距離如圖，單位是cm，小車的加速度是0.99m/s2（結(jié)果取小數(shù)點后2位）．
（3）當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足M?m時，才可以認(rèn)為繩對小車的拉力大小等于桶及桶中砝碼的重力．
（4）一組同學(xué)在做加速度與質(zhì)量的關(guān)系實驗時，保持桶及桶中砝碼的質(zhì)量一定，改變小車及車中砝碼的質(zhì)量，測出相應(yīng)的加速度，采用圖象法處理數(shù)據(jù)．為了比較容易地檢查出加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系，應(yīng)該做a與$\frac{1}{M}$的圖象．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

19．在“驗證機械能守恒定律”的實驗中
（1）現(xiàn)有器材是打點計時器，交流電源、直流電源、紙帶、帶夾子的重物、刻度尺、天平、鐵架臺，其中該實驗不需要的器材是直流電源、天平．
（2）實驗中，需要測量的物理量是：AD
A、下落的高度               B、重力加速度
C、重錘的質(zhì)量               D、重錘的下落速度
（3）實驗中，若打點計時器沒能完全豎直，以致于紙帶通過限位孔時受到阻力，同時空氣也有阻力作用，則比較下落時物體減小的重力勢能和增加的動能，應(yīng)有△EP＞△EK（填“＞”、“＜”或“=”）
（4）實驗中，若先、后用質(zhì)量較大的重錘和質(zhì)量較小的重錘做實驗，則比較兩種情況下減小的重力勢能△EP和增加的動能△EK，選用質(zhì)量較大（填“較大”或“較小”）的重錘做實驗時，其比值$\frac{△{E}_{K}}{△{E}_{P}}$較大．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

4．甲、乙兩人在一幢樓的三層窗口比賽擲壘球，他們都盡力沿水平方向擲出同樣的壘球，不計空氣阻力．甲擲的水平距離正好是乙的兩倍．若乙要想水平擲出相當(dāng)于甲在三層窗口擲出的距離，則乙應(yīng)（　�。�
A．在6層窗口水平擲出B．在9層窗口水平擲出
C．在12層窗口水平擲出D．在16層窗口水平擲出

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同步練習(xí)冊答案