18．在利用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50Hz）“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的試驗(yàn)中：（本題所有計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）

（1）某同學(xué)用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到如圖所示的紙帶，把第一個(gè)點(diǎn)（初速度為零）記作O點(diǎn)，測(cè)出點(diǎn)O、A間的距離為68.97cm，點(diǎn)A、C間的距離為15.24cm，點(diǎn)C、E間的距離為16.76cm，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?.8m/s2，重錘的質(zhì)量為m=1.0kg，則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打O點(diǎn)到C點(diǎn)的這段時(shí)間內(nèi)，重錘動(dòng)能的增加量為8.00J，重力勢(shì)能的減少量為8.26J．
（2）利用這個(gè)裝置也可以測(cè)量重錘下落的加速度a=9.50m/s2．
（3）在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，重錘減少的重力勢(shì)能總大于重錘增加的動(dòng)能，其原因主要是因?yàn)樵谥劐N帶著紙帶下落的過程中存在著阻力的作用，用題目中給出的已知量求重錘下落過程中受到的平均阻力大小為0.300N．

分析 （1）根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出C點(diǎn)的速度，從而得出重錘動(dòng)能的增加量，根據(jù)下降的高度求出重力勢(shì)能的減小量．
（2）根據(jù)連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量求出加速度．
（3）根據(jù)牛頓第二定律求出重錘下落過程中受到的平均阻力大�。�

解答 解：（1）C點(diǎn)的速度為：${v}_{C}=\frac{{x}_{AE}}{2×（2T）}=\frac{（15.24+16.76）×1{0}^{-2}}{2×0.04}$m/s=4.0m/s，
則動(dòng)能的增加量為：$△{E}_{k}=\frac{1}{2}m{{v}_{C}}^{2}=\frac{1}{2}×1×16J=8.00J$．
重力勢(shì)能的減少量為：$△{E}_{p}=mgh=1×9.8×（68.97+15.24）×1{0}^{-2}$=8.26J．
（2）根據(jù)△x=a（2T）2得加速度為：
a=$\frac{（16.76-15.24）×1{0}^{-2}}{4×0.0{2}^{2}}$=9.50m/s2．
（3）根據(jù)牛頓第二定律得：mg-f=ma，
解得平均阻力為：f=mg-ma=1×9.8-1×9.50N=0.300N．
故答案為：（1）8.00、8.26；（2）9.50；（3）0.300．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握紙帶的處理方法，會(huì)根據(jù)紙帶求解瞬時(shí)速度和加速度，主要是勻變速直線運(yùn)動(dòng)推論的運(yùn)用．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

12．用中子（${\;}_{0}^{1}$n）轟擊鈾核（${\;}_{92}^{235}$U）產(chǎn)生裂變反應(yīng)，會(huì)產(chǎn)生鋇核（${\;}_{56}^{144}$Ba）和氪核（${\;}_{36}^{89}$Kr）并釋放出中子（${\;}_{0}^{1}$n），當(dāng)達(dá)到某些條件時(shí)可發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)．一個(gè)鈾核（${\;}_{92}^{235}$U）裂變時(shí)，釋放的能量約為200MeV（1eV=1.6×10-19J）．以下說法正確的是（　�。�
A．${\;}_{92}^{235}$U的裂變方程為${\;}_{92}^{235}$U→${\;}_{56}^{144}$Ba+${\;}_{36}^{89}$Kr+2${\;}_{0}^{1}$n
B．${\;}_{92}^{235}$U的裂變方程為${\;}_{92}^{235}$U+${\;}_{0}^{1}$n→${\;}_{56}^{144}$Ba+${\;}_{36}^{89}$Kr+3${\;}_{0}^{1}$n
C．${\;}_{92}^{235}$U發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的條件與鈾塊的體積有關(guān)
D．一個(gè)${\;}_{92}^{235}$U裂變時(shí)，質(zhì)量虧損約為3.6×10-28kg

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

9．在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，使質(zhì)量為m=1.00kg的重物自由下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，選取一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶如圖所示．O為第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為從合適位置開始選取的三個(gè)連續(xù)點(diǎn)（其他點(diǎn)未畫出）．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?.8m/s2，那么

（1）紙帶的左端（填“左”或“右”）與重物相連；
（2）根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù)，應(yīng)取圖中O點(diǎn)到B點(diǎn)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律；
（3）從O點(diǎn)到（2）問中所取的點(diǎn)，重物重力勢(shì)能的減少量△Ep=1.89 J，動(dòng)能增加△Ek=1.70 J．（結(jié)果取三位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

6．波速均為v=1.2m/s的甲、乙兩列簡(jiǎn)諧橫波都沿x軸正方向傳播，某時(shí)刻波的圖象分別如圖所示，其中P、Q處的質(zhì)點(diǎn)均處于波峰，關(guān)于這兩列波，下列說法正確的是（　　）
A．圖示的時(shí)刻開始，經(jīng)過1.0s，P、Q處質(zhì)點(diǎn)通過的路程均為1.2m
B．如果這兩列波相遇可能發(fā)生穩(wěn)定的干涉圖樣
C．甲波更容易觀察到明顯的衍射現(xiàn)象
D．甲波中P處質(zhì)點(diǎn)比M處質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

13．如圖a所示，邊長(zhǎng)為0.1m的正方形線圈平面abcd與磁感線垂直，從t=0時(shí)開始，線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸cd勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過線圈的磁通量隨時(shí)間變化的圖象如圖b所示，線圈的匝數(shù)為100匝．求：
（1）在0至0.02s的時(shí)間內(nèi)線圈中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是多少？
（2）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小及在0.02s時(shí)刻線圈中產(chǎn)生的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

3．一臺(tái)理想變壓器，只有一組原線圈和一組副線圈．已知輸入電壓是220V，輸出電壓是55V，副線圈有330匝，通過副線圈的電流為2A．則（　�。�
A．副線圈的電阻為27.5ΩB．原線圈共有1320匝
C．通過原線圈的電流為0.5AD．變壓器的輸入功率為440W

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為20：1，b接原線圈的中心抽頭，電壓表和電流表均為理想電表．從某時(shí)刻開始在原線圈c、d兩端加上交變電壓，其瞬時(shí)值表達(dá)式為u=220×2${\;}^{\frac{1}{2}}$sin100πt（V），則（　�。�
A．單刀雙擲開關(guān)與a連接，在滑動(dòng)變阻器觸頭P向上移動(dòng)的過程中，電壓表和電流表的示數(shù)均變小
B．原線圈和副線圈中交變電流的頻率之比為20：l
C．當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與b連接時(shí)，電壓表的示數(shù)為22V
D．當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a扳向b后，電壓表和電流表的示數(shù)均變小

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

7．利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，水平桌面上固定一傾斜的氣墊導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上A點(diǎn)處有一帶長(zhǎng)方形遮光片的滑塊，其總質(zhì)量為M，左端由跨過輕質(zhì)光滑定滑輪的細(xì)繩與一質(zhì)量為m的小球相連；遮光片兩條長(zhǎng)邊與導(dǎo)軌垂直，導(dǎo)軌上B點(diǎn)有一光電門，可以測(cè)量遮光片經(jīng)過光電門時(shí)的擋光時(shí)間t，用d表示A點(diǎn)到光電門B處的距離，b表示遮光片的寬度，將遮光片通過光電門的平均速度看作滑塊通過B點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度，實(shí)驗(yàn)時(shí)滑塊在A處由靜止開始運(yùn)動(dòng)．

（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度b，結(jié)果如圖2所示，由此讀出b=3.80 mm；
（2）滑塊通過B點(diǎn)的瞬時(shí)速度可表示為vB=$\frac{t}$（用題中字母表示）；
（3）某次實(shí)驗(yàn)測(cè)得傾角θ=30°，重力加速度用g表示，滑塊從A處到達(dá)B處時(shí)m和M組成的系統(tǒng)動(dòng)能增加量可表示為△EK=$\frac{（M+m）^{2}}{2{t}^{2}}$，系統(tǒng)的重力勢(shì)能減少量可表示為△EP，在誤差允許的范圍內(nèi)，若△EK=△EP 則可認(rèn)為系統(tǒng)的機(jī)械能守恒；（用題中字母表示）
（4）在上次實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)改變A、B間的距離，作出的v2-d圖象如圖3所示，并測(cè)得M=m，則重力加速度g=9.6 m/s2．

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

8．關(guān)于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，回答下列問題
（1）電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是A電源
A、低壓交流B、低壓直流C、220V交流電源
（2）某同學(xué)利用電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定小車作勻變速運(yùn)動(dòng)的加速度，實(shí)驗(yàn)中不需要的器材是③⑦（用代號(hào)表示）
①電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器②刻度尺③秒表④帶滑輪長(zhǎng)木板⑤小車⑥紙帶⑦天平　 
（3）某同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所記錄的紙帶來研究做勻變速直線運(yùn)動(dòng)小車的運(yùn)動(dòng)情況．實(shí)驗(yàn)中獲得一條紙帶如圖所示．其中兩相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)未畫出．已知所用電源的頻率為50Hz，則相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間為0.1s，打A點(diǎn)時(shí)小車運(yùn)動(dòng)的速度VA=0.337m/s；小車運(yùn)動(dòng)的加速度a=0.393m/s2．（后兩空保留三位有效數(shù)字）

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同步練習(xí)冊(cè)答案