练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    某同学用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律．按照正确的操作选得纸带如图2所示．其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点．该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离，并记录在图2中（单位cm）．
    （1）这三个数据中不符合有效数字读数要求的是
    OC
    OC
    段，应记作
    15.70
    15.70
    cm．
    （2）该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，已知当地的重力加速度g=9.80m/s2，他用AC段的平均速度作为跟B点对应的物体的瞬时速度，则该段重锤重力势能的减少量为
    1.22m
    1.22m
    ，而动能的增加量为
    1.20m
    1.20m
    ，（均保留3位有效数字，重锤质量用m表示）．
    （3）这样验证的系统误差总是使重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是
    因为有摩擦等阻力，减少的重力势能一部分转化为其他形式的能
    因为有摩擦等阻力，减少的重力势能一部分转化为其他形式的能
    ．
    分析：根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度，从而得出动能的增加量，根据重锤下落的高度求出重力势能的减小量．
    解答：解：（1）这三个数据中OC段的读数15.7cm，从另外两个数上可以看出刻度尺的最小分度是mm，显然不符合有效数字读数的要求．所以不符合有效数字读数的要求的是OC段，正确的读数应为：15.70cm．
    （2）O到B下降的高度为h=0.1242m，则重力势能的减小量为：
    △Ep=mgh=m×9.8×0.1242J=1.22mJ
    B点的瞬时速度为：vB=
    xAC
    2T
    =
    0.1570-0.0951
    2×0.02
    m/s=1.55    m/s，
    则动能的增加量：△Ek=
    1
    2
    m
    v
    2
    B
    =
    1
    2
    m×1.552≈1.20m    J．
    在误差允许的范围内，重力势能的减小量等于动能的增加量，机械能守恒．
    （3）在实验中总是存在重力势能的减小量大于动能的增加量这是因为：有摩擦等阻力，减少的重力势能一部分转化为其他形式的能．
    故答案为：（1）OC，15.70；（2）1.22m，1.20m；（3）因为有摩擦等阻力，减少的重力势能一部分转化为其他形式的能．
    点评：纸带问题的处理时力学实验中常见的问题．我们可以纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    （1）某同学用如图1所示的装置进行“验证动量守恒定律”的实验：

    ①先测出可视为质点的两材质相同滑块A、B的质量分别为m、M及滑块与桌面间的动摩擦因数μ．
    ②用细线将滑块A、B连接，使A、B间的轻弹簧处于压缩状态，滑块B恰好紧靠桌边．
    ③剪断细线，测出滑块B做平拋运动的水平位移x1，滑块A沿水平桌面滑行距离为x2（未滑出桌面）．
    为验证动量守恒定律，写出还需测量的物理量及表示它们的字母
    物体B下落的高度h
    物体B下落的高度h
    ；如果动量守恒，需要满足的关系式为
    Mx1
    g
    2h
    ═m
    		2gμx2
    Mx1
    g
    2h
    ═m
    		2gμx2
    ．
    （2）某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究功和动能变化的关系，如图2所示，他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用拉力传感器记录小车受到拉力的大小．在水平桌面上相距50.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器，记录小车通过A、B时的速度大小．小车中可以放置砝码．
    （Ⅰ）实验中木板略微倾斜，这样做目的是
    CD
    CD
    ．
    A．是为了使释放小车后，小车能匀加速下滑
    B．是为了增大小车下滑的加速度
    C．可使得细线拉力做的功等于合力对小车做的功
    D．可使得小车在未施加拉力时做匀速直线运动
    （Ⅱ）实验主要步骤如下：
    ①测量
    小车、砝码
    小车、砝码
    和拉力传感器的总质量M1；把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；正确连接所需电路．
    ②将小车停在C点，接通电源，
    静止释放小车
    静止释放小车
    ，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力及小车通过A、B时的速度．
    ③在小车中增加砝码，或增加钩码个数，重复②的操作．
    （Ⅲ）下表是他们测得的一组数据，其中M1是传感器与小车及小车中砝码质量之和，|v
     
    2
    2
    -v
     
    2
    1
    |是两个速度传感器记录速度的平方差，可以据此计算出动能变化量△E，F是拉力传感器受到的拉力，W是拉力F在A、B间所做的功．表格中△E3=
    0.600
    0.600
    ，W3=
    0.610
    0.610
     （结果保留三位有效数字）．
    次数 M1/kg |v
     
    2
    2
    -v
     
    2
    1
    |/（m/s）2    		 △E/J F/N W/J
    1 0.500 0.760 0.190 0.400 0.200
    2 0.500 1.65 0.413 0.840 0.420
    3 0.500 2.40 △E3 1.220 W3
    4 1.000 2.40 1.20 2.420 1.21
    5 1.000 2.84 1.42 2.860 1.43

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    某同学用如图1所示的装置来研究自由落体运动是什么性质的运动．
    图2是实验中利用打点计时器记录自由落体运动的轨迹时，得到的一条纸带，纸带上的点是从放手开始打下的连续的计数点．两点之间的距离，S1=9.6mm，S2=13.4mm，S3=17.3mm，S4=21.1mm，相邻两计数点的时间间隔为T．电源频率为50Hz．

    （1）下列说法中正确的是
    AD
    AD
    （双选）
    A．电火花打点计时器用的是220V交流电源
    B．实验中使用秒表测量时间
    C．实验时应先由静止释放纸带，然后赶紧接通电源
    D．求出的加速度一般比9.8m/s2小，是因为纸带和重锤受到阻力
    （2）通过对纸带的分析，你认为自由落体运动是做
    变速
    变速
    （填“匀速”、“变速”）运动．你的判断依据是：
    在相等时间内，位移逐渐变大
    在相等时间内，位移逐渐变大
    ．
    （3）根据纸带上的数据，用逐差法求加速度的表达公式a=
    (S3+S4)-(S1+S2)
    4T2
    (S3+S4)-(S1+S2)
    4T2
    ，（用已知物理量符号表示），加速度大小a=
    a=9.63 m/s2
    a=9.63 m/s2
    m/s2．（保留两位小数）
    （4）打点计时器打下F点，求物体在F点的速度公式VF=
    VF=
    S3+S4
    2T
    VF=
    S3+S4
    2T
    ，（用已知物理量符号表示），大小为VF=
    0.96 m/s
    0.96 m/s
    m/s（保留两位小数）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    某同学用如图1所示的装置来研究自由落体运动．
    ①下列有关操作的叙述正确的是
    AC
    AC

    A．安装打点计时器时要注意让上下限位孔在同一竖直线上
    B．将打点计时器与直流低压电源连接
    C．释放纸带时应尽量让重物靠近打点计时器
    D．应先释放纸带，然后接通电源
    ②实验得到一条纸带，测得各点之间的距离如图2所示．已知电源频率为50Hz，则纸带中打A点到打F点的时间间隔是
    0.1
    0.1
    s．从该纸带可知，重物下落的加速度大小a=
    9.63
    9.63
    m/s2（a保留三位有效数字）．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    某同学用如图1所示的实验装置进行“探究功与速度变化的关系”的实验．图中A为小车，连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B的限位孔，它们均置于长木板上．实验时，通过改变橡皮筋的条数让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W…，通过打点计时器打下的纸带来测定小车获得的速度v1、v2、v3…．请回答下面几个问题：
    （1）在本实验中，小车会受到阻力的作用，这时需要使木板倾斜作为补偿，下列操作正确的是
    B
    B
    ．
    A．不挂橡皮筋，轻轻推一下小车，能够加速下滑即可
    B．不挂橡皮筋，轻轻推一下小车，能够匀速下滑即可
    C．小车在橡皮筋的拉力作用下，能够加速下滑即可
    D．小车在橡皮筋的拉力作用下，能够匀速下滑即可
    （2）用一根橡皮筋套住小车，拉至某个位置，先接通电源再释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列的点．已知打点计时器使用的交流电周期为0.02s．其中一次得到的纸带如图2所示，应选图中的
    CD
    CD
     段（填AB或CD）来计算小车的速度v，计算结果为v=
    0.36
    0.36
    m/s．
    （3）本实验使用的橡皮筋总数是6根，实验中W、v、v2的数据已记录在下面表格中，并根据数据画出了W-v和W-v2的图象如图3所示．甲、乙两个图象中，
    乙
    乙
    图象可以比较直观地得出功与速度变化的关系．
    W/W v/m?s-1 v2/m2?s-2
    0 0 0
    1 0.80 1.21
    2 1.10 0.45
    3 1.35 1.82
    4 1.73 3.00
    5 1.73 3.00
    6 1.89 3.57

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    某同学用如图1所示的装置来探究重物下落运动是什么性质的运动．
    图2是实验中利用打点计时器记录重物运动轨迹时，得到的一条纸带，纸带上的A点是从放手开始打下的点，某同学将选取的B，C，D，E，F五个计数点的数据记录如下表（t为A点到各计数点的时间，S为A点到各计数点的距离）
    精英家教网
    精英家教网
    计数点 t（s） T2 S（cm）
    B 0.06 0.0036 1.69
    C 0.12 0.0144 6.77
    D 0.18 0.0324 15.23
    E 0.24 0.0576 27.07
    F 0.3 0.09 42.30
    该同学根据上面的表格所记录的数据，在下列S-t2坐标图中描出一系列点，如图3所示，问：
    （1）请根据该同学在上图描出的点作出S-t2图象
    （2）由上面作出的图象，你认为重物下落运动是什么性质的运动？答：
     

    （3）根据作出的图象得到重物下落运动的加速度为
     
    m/s2
    （4）请指出引起实验误差的主要原因
     
    ．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案