某同學用圖甲所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律．已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz，重物質(zhì)量m=1kg，當?shù)刂亓铀俣却笮間=9.80m/s2．實驗中該同學得到的一條點跡清晰的完整紙帶如圖乙所示，紙帶上的第一個點記為O，另選連續(xù)的三個點A、B、C進行測量，圖中給出了這三個點到O點的距離hA、hB和hC的值．回答下列問題（以下計算結果均保留3位有效數(shù)字）：

（1）打點計時器打B點時，重物速度的大小vB=______m/s；
（2）根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物由O點運動到B點的過程中，重力勢能的減少量等于______J，動能的增加量等于______J．重力勢能的減少量大于動能的增加量的原因是______．

（1）打點計時器周期為0.02s，B點的速度為：vB=
hAC
2T
=
0.8659-0.7099
2×0.02
m/s=3.90m/s；
（2）重物由O點運動到B點的過程中，重力勢能的減少量為：△EP=mgh=1×9.8×0.7875=7.70J；
增加的動能為：△Ek=
1
2
mvB=
1
2
×1×3.902=7.61J；
由于有阻力做功，故減少的重力勢能大于增加的動能．
故答案為：
（1）3.90；
（2）7.70J，7.61J；阻力做負功．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

利用“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置也可以測量重物運動的速度和加速度，如圖是質(zhì)量為m的重物自由下落過程中打點計時器在紙帶上打出的一系列點，選取一條符合實驗要求的紙帶，O為紙帶下落的起始點，A、B、C為紙帶上選取的三個連續(xù)點．已知打點計時器的打點時間間隔T=0.02s，那么
（l）紙帶上的B點對應的重物下落的速度為______m/s；
（2）利用這條紙帶上的測量數(shù)據(jù)也可測出紙帶下落過程中加速度為______m/s2．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

某同學利用如圖甲的實驗裝置測量重力加速度．

（1）該同學開始實驗時情形如圖甲所示，接通電源釋放紙帶．請指出該同學在實驗操作中存在的兩處明顯錯誤或不當?shù)牡胤剑孩賍_____；②______．
（2）該同學經(jīng)修改錯誤并正確操作后得到如圖乙所示的紙帶，取連續(xù)六個點A、B、C、D、E、F為計數(shù)點，測得A點到B、C、D、E、F的距離分別為h1，h2，h3，h4，h5．若打點的頻率為f，則打E點時重物的速度表達式vE=______；若分別計算出各計數(shù)點的速度值，并畫出速度的二次方（v2）與對應重物下落的距離（h）的關系如圖丙所示，則重力加速度g=______m/s2．
（3）若當?shù)氐闹亓铀俣戎礸=9.8m/s2，你認為該同學測量值存在偏差的主要原因是______．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

在用打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗中，使質(zhì)量為m=1.00kg的重物自由下落，打點計時器在紙帶上打出一系列的點，選取一條符合實驗要求的紙帶如圖所示．O為第一個點，A、B、C為從合適位置開始選取連續(xù)點中的三個點．已知打點計時器每隔0.02s打一個點，當?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.80m/s2，那么：

（1）根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù)，應取圖中O點到______點來驗證機械能守恒定律；
（2）從O點到（1）問中所取的點，重物重力勢能的減少量△Ep=______J，動能增加量△Ek=______J（結果取三位有效數(shù)字）；
（3）若測出紙帶上所有各點到O點之間的距離，根據(jù)紙帶算出各點的速度v及物體下落的高度h，則以
v2
2
為縱軸，以h為橫軸畫出的圖象是圖中的______．

（4）實驗中對于使用打點計時器，下面說法正確的是：______
A．應先釋放紙帶后接通電源
B．應先接通電源后釋放紙帶
C．打點計時器使用的電源為直流電源
D．打點計時器使用的電源為交流電源．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

用如圖實驗裝置驗證機械能守恒定律．通過電磁鐵控制的小鐵球從A點自由下落，下落過程中經(jīng)過光電門B時，通過與之相連的毫秒計時器（圖中未畫出）記錄下?lián)豕鈺r間t，測出AB之間的距離h．實驗前應調(diào)整光電門位置使小球下落過程中球心通過光電門中的激光束．
（1）為了驗證機械能守恒定律，還需要測量下列哪些物理量______（填選項前的字母）
A．A點與地面間的距離H B．小鐵球的直徑d
C．小鐵球從A到B的下落時間tAB D．小鐵球的質(zhì)量m
（2）小鐵球通過光電門時的瞬時速度v=______．若下落過程中機械能守恒，則h與
1
t2
的關系式為h=______．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

用落體法驗證機械能守恒定律的實驗中：
（1）有下列器材可供選用：電磁打點計時器、鐵架臺（帶鐵架）、帶鐵夾的重物、復寫紙、紙帶、秒表、導線、開關、天平，其中不必要的器材是______；缺少的器材是交流電源，______．
（2）供選擇的重物有以下四個，應選擇______
A．質(zhì)量為100g的木球B．質(zhì)量為10g的砝碼 C．質(zhì)量為200g的重錘D．質(zhì)量為10g的塑料球
（3）若實驗中所用重錘質(zhì)量為m=1kg，打點紙帶如圖1所示（O點為自由下落的起始點），打點時間間隔為0.02s，則記錄D點時，重錘的速度vD=______，重錘動能EKD=______．從開始下落起至D點，重錘的重力勢能減少量為______J，因此可得出的結論是______．（結果均保留三位有效數(shù)字）
（4）根據(jù)紙帶算出相關各點的速度v，量出下落距離h，則以v2/2為縱軸，以h為橫軸畫出的圖象應是圖2中的______

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

某同學采用重物自由下落的方法“驗證機械能守恒定律”．打點計時器所用電源頻率為50Hz，當?shù)刂亓铀俣鹊闹禐?.80m/s2，測得所用重物的質(zhì)量為1.00kg．

（1）下面是他實驗時的操作步驟：
A．按照圖1所示的裝置安裝器件；
B．將打點計時器接到電源的直流輸出端上；
C．用天平測量出重錘的質(zhì)量；
D．先釋放紙帶，然后再接通電源；
E．測量打出的紙帶上某些點之間的距離；
F．計算重錘下落過程中減少的重力勢能和增加的動能；
G．改換紙帶，重做幾次．
其中沒有必要或操作不恰當?shù)牟襟E是______；
（2）若按實驗要求正確地選出紙帶進行測量，量得連續(xù)三點A、B、C到第一個點的距離如圖2所示，那么：
①紙帶的______（左、右）端與重物相連
②從打下計數(shù)點A到打下計數(shù)點C的過程中重力勢能的減少量△Ep=______（保留兩位有效數(shù)字）；
③猜測：動能的增加量△Ek最有可能______勢能的減少量△Ep（填“＞、=、＜）．
（3）重錘在下落的過程中，如果所受阻力均忽略不計，h代表下落的距離，Ek代表動能，EP代表勢能，
E代表機械能，以水平桌面為參考面，下列圖象不正確的是______．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，傾角為θ＝30°、足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ相距L1＝0.4m，B1＝5T的勻強磁場垂直導軌平面向上。一質(zhì)量m＝1.6kg的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導軌上，且始終與導軌接觸良好，其電阻r＝1Ω。金屬導軌上端連接右側電路，R1＝1Ω，R2＝1.5Ω。R2兩端通過細導線連接質(zhì)量M＝0.6kg的正方形金屬框cdef，每根細導線能承受的最大拉力Fm=3.6N，正方形邊長L2＝0.2 m，每條邊電阻r0=1Ω，金屬框處在一方向垂直紙面向里、B2＝3T的勻強磁場中�，F(xiàn)將金屬棒由靜止釋放，不計其他電阻及滑輪摩擦，取g=10m/s2。求：

（1）電鍵S斷開時棒ab下滑過程中的最大速度vm；
（2）電鍵S閉合，細導線剛好被拉斷時棒ab的速度v；
（3）若電鍵S閉合后，從棒ab釋放到細導線被拉斷的過程中棒ab上產(chǎn)生的電熱Q=2J，此過程中棒ab下滑的高度h。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如上圖所示，足夠長且電阻不計的光滑平行金屬導軌MN、PQ豎直放置，間距為L=0.5m，一勻強磁場B=0.2T垂直穿過導軌平面，導軌的上端M與P間連接阻值為R＝0.40Ω的電阻，質(zhì)量為m＝0.01kg、 電阻不計的金屬棒ab垂直緊貼在導軌上．現(xiàn)使金屬棒ab由靜止開始下滑，經(jīng)過一段時間金屬棒達到穩(wěn)定狀態(tài),這段時間內(nèi)通過R的電量0.3C，則在這一過程中（ ）(g=10m/s2 ）
A．安培力最大值為0.05N，
B．這段時間內(nèi)下降的高度1.2m
C．重力最大功率為0.1w
D．電阻產(chǎn)生的焦耳熱為0.04J

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同步練習冊答案