9.用如圖甲所示實驗裝置驗證m1、m2組成的系統(tǒng)機械能守恒.M0從高處由靜止開始下落,m上拖著的紙帶打出一系列的點,對紙帶上的點跡進(jìn)行測量,即可驗證機械能守恒定律.圖乙給出的是實驗中獲取的一條紙帶;0是打下的第一個點,每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點(圖中未標(biāo)出),計數(shù)點間的距離如圖乙所示,已知m1=50g、m2=150g,則(g取10m/s2,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(1)在紙帶上打下計數(shù)點5時的速度V5=2.4m/s;
(2)在打點0~5過程中系統(tǒng)功能的增加量△Ek=0.58J,系統(tǒng)勢能的減少量△Ep=0.60J,由此得出的結(jié)論是在誤差范圍內(nèi),m1、m2組成的系統(tǒng)機械能守恒;
(3)若同學(xué)作出的$\frac{{v}^{2}}{2}$-h圖象如圖所示,則當(dāng)?shù)氐膶嶋H重力加速度g=9.7m/s2

分析 根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的順?biāo)艿那蟪鲇嫈?shù)點5的瞬時速度,從而得出動能的增加量,根據(jù)下降的高度求出重力勢能的減小量.
根據(jù)機械能守恒得出$\frac{1}{2}$v2-h的關(guān)系式,結(jié)合圖線的斜率求出重力加速度.

解答 解:(1)計數(shù)點5的瞬時速度v5=$\frac{{x}_{46}}{2T}$=$\frac{0.216+0.264}{0.2}$m/s=2.4m/s.
(2)系統(tǒng)增加的動能△Ek=$\frac{1}{2}$(m1+m2)v52=$\frac{1}{2}$×0.3×2.42J=0.58J,
系統(tǒng)重力勢能的減小量△Ep=(m2-m1)gh=0.1×10×(0.384+0.216)J=0.60J.
可知在誤差允許的范圍內(nèi),系統(tǒng)機械能守恒.
(3)根據(jù)(m2-m1)gh=$\frac{1}{2}$(m1+m2)v2得,$\frac{{v}^{2}}{2}$=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{m}_{1}+{m}_{2}}$gh,
則圖線的斜率k=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{m}_{1}+{m}_{2}}$g=$\frac{5.82}{1.2}$,解得g=9.7m/s2
故答案為:(1)2.4;(2)0.58,0.60,在誤差允許的范圍內(nèi),系統(tǒng)機械能守恒;(3)9.7.

點評 本題全面的考查了驗證機械能守恒定律中的數(shù)據(jù)處理問題,要熟練掌握勻變速直線運動的規(guī)律以及功能關(guān)系,增強數(shù)據(jù)處理能力.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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20.某平行板電容器的帶電量增加2.0×10-10C,兩極板間的電壓增加1V,已知電介質(zhì)的介電常數(shù)?=6,極板面積S=3πcm2,則此電容器的電容C=2×10-10F=200pF,兩極板間距離d=2.5×10-4m,兩極板間的場強增加4000V/m.

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20.如圖所示,一質(zhì)量為2kg的物體靜止在水平地面,在14N的水平力作用下開始運動,運動過程中受到的阻力為8N.
(1)物體在10秒末的速度是多少?
(2)物體在10秒內(nèi)通過的位移是多少?

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17.如圖所示,其中電流表A的量程為0.6A,表盤均勻劃分為30個小格,每一小格表示0.02A;R1的阻值等于電流表內(nèi)阻的$\frac{1}{2}$;R2的阻值等于電流表內(nèi)阻的2倍.若用電流表A的表盤刻度表示流過接線住1的電流值,則下列分析正確的是(  )
A.將接線住1、2接入電路時,每一小格表示0.04A
B.將接線住1、2接入電路時,每一小格表示0.02A
C.將接線住1、3接入電路時,每一小格表示0.06A
D.將接線住1、3接入電路時,每一小格表示0.01A

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.下列說法正確的是( 。
A.當(dāng)分子間距離r<r0時分子間只有分子斥力作用
B.分子間距離增大時分子勢能增大
C.溫度越高分子的平均動能越大
D.溫度高的物體的內(nèi)能一定比溫度低的物體內(nèi)能大

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

14.在做“研究平拋物體的運動”實驗時,讓小球多次沿同一軌道運動,通過描點法畫出小球做平拋運動的軌跡.
(1)為了能較準(zhǔn)確地描繪運動軌跡,下面列出了一些操作要求,將你認(rèn)為正確的選項填在橫線上AC.
A.通過調(diào)節(jié)使斜槽末端的切線保持水平
B.實驗所用斜槽的軌道必須是光滑的
C.每次必須由靜止釋放小球,而釋放小球的位置始終相同
D.將球的位置標(biāo)在紙上后,取下紙,用直尺將點連成折線
(2)某同學(xué)在做實驗時,用一張印有小方格的紙記錄軌跡,小方格的邊長L=10cm,若小球在平拋運動途中的幾個位置如圖所示的a、b、c、d,則小球平拋的初速度的計算公式為v0=2$\sqrt{gL}$(用L,g表示),其值是2m/s,小球過c點時速度的大小約為$\frac{\sqrt{41}}{2}$=3.2m/s(g取10m/s2).

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1.如下圖所示的磁感線中,請畫出A點的磁感應(yīng)強度的方向,比較C點和D點的磁感應(yīng)強度的大。築C< BD(填“>”“<”或“=”).

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

18.物理是實驗科學(xué),科學(xué)的方法有助于我們有效快捷解決實際問題,下列關(guān)于物理思想方法的說法中正確的是(  )
A.用質(zhì)點分析地球公轉(zhuǎn)周期時,采用物理思想方法是理想化模型法
B.用橡皮筋探究合力與分力的關(guān)系時,采用物理思想方法是控制變量法
C.用小車探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系時,所用的物理思想方法是等效替代法
D.用鏡面反射觀察桌面微小變形時,所用的物理思想方法是放大法

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

19.“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置如圖甲所示.
(1)通過研究重物下落過程中增加的動能與減少的重力勢能關(guān)系,從而驗證機械能是否守恒;
(2)實驗中打點計時器應(yīng)接交流電源(填“交流”或“直流”).正確操作得到的紙帶如圖乙所示,O點對應(yīng)重物做自由落體運動的初始位置,從合適位置開始選取的三個連續(xù)點A、B、C到O點的距離分別為h1、h2、h3.已知打點計時器每隔時間T打一個點,則打點計時器打下B點時,重物的瞬時速度為$\frac{{h}_{3}-{h}_{1}}{2T}$

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