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18.利用如圖1所示裝置可以驗證機械能守恒定律,實驗中電火花計時器所用交流電源的頻率為50Hz,得到如圖2所示的紙帶.選取紙帶上打出的連續(xù)五個點A、B、C、D、E,測出A點距起點O的距離為x0=19.00cm,點A、C間的距離為x1=8.36cm,點C、E間的距離為x2=9.88cm,g取9.8m/s2,測得重物的質量為100g.選取O、C兩點初末位置研究機械能守恒.重物減少的重力勢能為0.27J,打下C點時重物的動能為0.26J.(結果保留二位有效數(shù)字)

分析 本實驗需要驗證的是重力勢能的減小量和動能的增加量是否相等,根據(jù)下落的高度求出重力勢能的減小量,根據(jù)某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出瞬時速度的大小,從而求出動能的增加量.

解答 解:從O點到C點過程中,重力勢能的減小量為:△EP=mg(x0+x1)=0.1×9.8×(0.19+0.0836)=0.27J,
根據(jù)某段時間內平均速度等于中間時刻的瞬時速度得:
C點的瞬時速度:vC=$\frac{0.0836+0.0988}{2×0.04}$=2.28m/s,
打下C點時重物的動能Ek=$\frac{1}{2}$mvC2=$\frac{1}{2}×0.1×$(2.28)2=0.26J
故答案為:0.27;0.26

點評 用運動學公式和動能、重力勢能的定義式解決問題是該實驗的常規(guī)問題,要知道紙帶通過時受到較大的阻力和重錘受到的空氣阻力,重力勢能有相當一部分轉化給摩擦產生的內能.

練習冊系列答案
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8.宇宙中存在由質量相等的四顆星組成的四星系統(tǒng),四星系統(tǒng)離其他恒星較遠,通?珊雎云渌求w對四星系統(tǒng)的引力作用.已觀測到穩(wěn)定的四星系統(tǒng)存在兩種基本的構成形式:一種是四顆星穩(wěn)定地分布在邊長為a的正方形的四個頂點上,均圍繞正方形對角線的交點做勻速圓周運動,其運動周期為T1,如圖(1)所示.另一種形式是有三顆星位于等邊三角形的三個項點上,第四顆星剛好位于三角形的中心不動,三顆星沿等邊三角形的半徑為a的外接圓的圓形軌道運行,其運動周期為T2,如圖(2)所示.試求兩種形式下,星體運動的周期之比$\frac{{T}_{1}}{{T}_{2}}$?

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9.對于一定質量的理想氣體,下列說法中正確的是( 。
A.當分子熱運動變劇烈時,壓強必變大
B.當分子熱運動變劇烈時,壓強可以不變
C.當分子間的平均距離變大時,壓強必變大
D.當分子間的平均距離變大時,壓強必變小

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6.某同學為了測電流表A1的內阻精確值,有如下器材:

a.電流表A1(量程300mA,內阻約為5Ω);
b.電流表A2(量程600mA,內阻約為lΩ);
c.電壓表v(量程15V,內阻約為3kΩ);
d.滑動變阻器R1(0~10Ω,額定電流為1A);
e.滑動變阻器R2(0一250Ω,額定電流為0.01A);
f.電源E(電動勢3V,內阻較。;
g.定值電阻R0(5Ω);
h.開關一個、導線若干.
①要求待測電流表A.的示數(shù)從零開始變化,且多測幾組數(shù)據(jù),盡可能的減少誤差,完成這個實驗,在以上給
定的器材中應選擇器材是abdfgh.在圖2方框內畫出測量用的電路原理圖,并在圖中標出所用儀器的代號.
②根據(jù)選擇的實驗器材和實驗電路原理圖,在圖1實驗器材的實物圖上,用細線代替導線連接好實驗電路.
③若選測量數(shù)據(jù)中的一組來計算電流表A1的內阻r1,則r1表達式為r1=$\frac{{I}_{2}-{I}_{1}}{{I}_{1}}{R}_{0}$;上式中各符號的物理意義是I2、I1分別為某次實驗時電流表A2、A1的示數(shù),R0是定值電阻的電阻大。

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.a、b是x軸上兩個點電荷,電荷量分別為Q1和Q2,沿x軸a、b之間各點對應的電勢高低如圖中曲線所示,a、p間距離大于p、b間距離.從圖中可看出以下說法中不正確是( 。
A.Q1一定大于Q2
B.a和b一定是同種電荷,但不一定是正電荷
C.電勢最低的p點的電場強度為零
D.a、p間和p、b間各點的電場方向都指向p點

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

3.若一個空的教室地面面積為15m2,高3m,該房間空氣溫度為27℃.
①則該房間的空氣在標準狀況下占的體積V=?
②已知空氣的平均摩爾質量是M=2.9×10-2kg/mol,該房間的空氣質量為多少?
③設想該房間的空氣從27℃等壓降溫到0℃,由W=p0△V計算外界對這些空氣做的功為多少?若同時這些空氣放出熱量5×105J,求這些空氣的內能變化了多少?(已知大氣壓p0=1×105 Pa)

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10.如圖所示,輕質彈簧的一端與固定的豎直板P栓接,另一端與物體A相連,物體A置于光滑水平桌面上,A右端連接一細線,細線繞過光滑的定滑輪與物體B相連.開始時托住B,讓A處于靜止且細線恰好伸直,然后由靜止釋放B,直至B獲得最大速度.下列有關該過程的分析中正確的是( 。
A.B物體受到細線的拉力始終保持不變
B.B物體機械能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量
C.A物體動能的增加量等于B物體重力對B做的功與彈簧彈力對A做的功之和
D.A物體與彈簧所組成的系統(tǒng)機械能的增加量等于細線拉力對A做的功

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7.如圖所示,在坐標系xOy中,有一邊長為L的正方形金屬線框abcd,其一條對角線ac與y軸重合,頂點a位于坐標原點O處.在y軸右側的I、IV象限內有一垂直于紙面向里的勻強磁場,磁場上邊界與線框的ab邊剛好完全重合,左邊界與y軸重合,右邊界過b點且與y軸平行.t=0時刻,線框以恒定的速度V沿垂直于磁場上邊界的方向穿過磁場區(qū)域.取a→b→c→d→a的感應電流方向為正方向,則在線框穿過磁場區(qū)域的過程中,感應電流i、ab間的電勢差Uab隨時間t變化的圖線分別是下圖中( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

8.天體自轉的角速度較大,或它的密度較小,它的表面的物質將被甩出,若某星體的平均密度為ρ,將它為均勻球體,則它的自傳角速度超過$\sqrt{\frac{4ρGπ}{3}}$,自轉時將會有物體被甩出.

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