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1.如图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图.现有的器材为:带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平.回答下列问题:
(1)为完成此实验,除了所给的器材,还需要的器材有AD.(填入正确选项前的字母,有选错或不答的得0分)
A.米尺
B.秒表
C.0~12V的直流电源
D.0~I2V的交流电源
(2)实验时,需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h.某同学利用实验得到的纸带,设计了以下四种测量方案.
A.用刻度尺测出物体下落的高度h,并测出下落时间t,通过v=gt计算出瞬时速度v
B.用刻度尺测出物体下落的高度h,并通过v=$\sqrt{2gh}$计算出瞬时速度
C.根据做匀速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v,并通过h=$\frac{{v}^{2}}{2g}$计算出高度h
D.用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v
以上方案中只有一种正确,正确的是D(填入正确选项前的字母).

分析 (1)电磁打点计时器需要的电源是交流电源,打点的时间间隔是0.02S;验证机械能守恒定律的实验可以不用测量重物的质量;
(2)该实验中,要验证的是:mgh与$\frac{1}{2}m{v}^{2}$是否相等,速度的计算要根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度.

解答 解:(1)A、需要刻度尺测量纸带上两点间的距离.故A正确;
B、通过打点计时器计算时间,故不需要秒表.故B错误;
C、打点计时器应该与交流电源连接.故C错误,D正确.
故选:AD.
(2)实验中,要验证的是:mgh与$\frac{1}{2}m{v}^{2}$是否相等,即:$gh=\frac{1}{2}{v}^{2}$,因此需要用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v0.最后验证两者是否相等.故只有方案D正确.
故答案为:(1)AD;(2)D;

点评 该题考查验证机械能守恒定律的实验步骤和实验需要的器材,属于记忆性的知识,要求我们对此有准确的记忆.属于简单题.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

11.如图所示,质量分别为2m和m的A、B两物体用不可伸长的轻绳绕过轻质定滑轮相连,开始两物体处于同一高度,绳处于绷紧状态,轻绳足够长,不计一切试探.现将两物体由静止释放,在A落地之前的运动中,下列说法中正确的是(设重力加速度为g)(  )
A.A物体的机械能增大B.A、B组成系统的重力势能增大
C.运动过程中,A超重、B失重D.A下落过程中绳子拉力大小为$\frac{4}{3}$mg

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12.在一次课外实践活动中,某课题研究小组收集到数码相机、手机等电子产品中的一些旧电池以及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈等电子元件.现从这些材料中选取两个待测元件,一是电阻R0(约为2kΩ),二是手机中常用的锂电池(电动势E标称值为3.7V,允许最大放电电流为100mA).在操作台上还准备了如下实验器材:
A.电压表(量程4V,电阻RV约为4.0kΩ)
B.电流表A1(量程100mA,内阻不计)
C.电流表A2(量程2mA,内阻不计)
D.滑动变阻器R1(0~2kΩ,额定电流0.1A)
E.电阻箱R2(0~999.9Ω)
F.开关S一只,导线若干.

(1)为了测定电阻R0的阻值,小组的一位成员设计了如图1所示的电路原理图,所选取的相应器材(电源用待测的锂电池)均标在图上,其器材选取中有不妥之处,你认为应该怎样调整?用A2替换A1
(2)如果在实际操作过程中,发现滑动变阻器R1、电压表已损坏,用余下的器材测量锂电池的电动势E和内阻r.
①请你在图2方框中画出实验电路原理图(标注所用器材符号);
②该实验小组的同学在实验中取得多组数据,然后作出如图3所示的线性图象处理数据,则电源电动势为3.5V,内阻为7.0Ω.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

9.同学们用如图所示的实验装置来研究平抛运动.图中水平放置的底板上竖直地固定有M板和N板,M板上部有一个$\frac{1}{4}$圆弧形的轨道,P为最高点,O为最低点,O点处的切线水平.N板上固定有很多个圆环.将小球从P点飞出后无阻碍地通过各圆环中心,落到底板上.以O点为坐标原点,过O点的水平切线方向为x轴,竖直向下为y轴,把各个圆环的中心投影到N板上,即得到小球的运动轨迹.
(1)已知P1处的圆环中心距O点的水平距离和竖直距离分别为x1和y1,P2处的圆环中心距O点的水平距离和竖直距离分别为x2和y2,且y2=4y1.如果已知平抛运动在竖直方向上的运动规律与自由落体运动相同,在此前提下,如果x2=2x1,则说明小球在水平方向做匀速直线运动.
(2)把P1点的坐标x1、y1代入y=ax2,求出常数a=a1;把P2点的坐标x2、y2代入y=ax2,求出常数a=a2;…;把Pn点的坐标xn、yn代入y=ax2,求出常数a=an,如果在实验误差充许的范围内,有a1=a2=…=an,说明该小球的运动轨迹是一条抛物线.
(3)已知小球在底板上的落点距O点水平距离为L,O点距底板高为H,不考虑空气阻力,重力加速度为g,则小球运动到O点时速度的大小为$L\sqrt{\frac{g}{2H}}$.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

16.做匀速圆周运动的物体,受合力为F,轨道半径为r,周期为T,则物体在运动一周的过程中(  )
A.物体始终处于平衡状态B.合力F不变
C.合力对物体做功为2FπrD.物体向心加速度大小为$\frac{{4{π^2}r}}{T^2}$

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

6.如图所示,斜面体B静置于水平桌面上,斜面上各处粗糙程度相同.一质量为M的木块A从斜面底端开始以初速度v0上滑,然后又返回出发点,此时速度为v,且v<v0,在上述过程中斜面体一直静止不动,以下说法正确的是(  )
A.物体上升的最大高度是$\frac{{{v}_{0}}^{2}+{v}^{2}}{4g}$
B.桌面对B始终有水平向左的静摩擦力
C.由于物体间的摩擦放出的热量是$\frac{m{{v}_{0}}^{2}}{2}$
D.A上滑时比下滑时桌面对B的支持力大

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13.如图,有3000个完全相同的小球并排放在倾角为30°的固定斜面上,从上到下依次标号为“1、2、…2999、3000”,其中第3000号球被位于斜面底端的竖直板挡住,所有球处于静止.不计一切摩擦,则第2014号球与第2015号球间的作用力跟第3000号球与竖直挡板间的作用力之比为(  )
A.$\frac{2014}{3000}$B.$\frac{2015}{3000}$C.$\frac{2014\sqrt{3}}{6000}$D.$\frac{2015\sqrt{3}}{6000}$

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10.如图所示为赛车场的一个水平“U”形弯道,转弯处为圆心在O点的半圆,内外半径分别为r和2r.一辆质量为m的赛车通过AB线经弯道到达A′B′线,其中虚线③是赛车经过的路线,是以O′为圆心的半圆,OO′=r.赛车沿路线行驶时不打滑且速率恒为v,则:
(1)赛车沿该路线行驶的动能多大?
(2)赛车沿该路线行驶时的角速度多大?
(3)若路面对轮胎的最大径向静摩擦力为Fmax,求赛车依然沿着该虚线圆弧路线通过弯道不打滑的最大速率(发动机功率足够大).

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10.一支长150m的队伍正以2m/s的速度匀速直线前进,有一个跟队伍一起行进的通信员,接到任务从队尾向前赶到队首向排头兵传达命令.已知其先以0.5m/s2的加速度匀加速至最大速度5m/s后,保持此速度匀速跑动直至追到排头兵,试问:从接到任务开始加速向前赶起.
(1)他需要多长时间加速至最大速度?
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(3)此过程通信员总位移为多少?

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