分析 (1)依据实验原理,需要测量点与点间距,及打点计时器工作的交流电源;
(2)根据纸带上点与点间距,即可判定连接端;
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,从而求出动能.根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值;
(3)先根据推论公式△x=aT2求解加速度,然后根据牛顿第二定律列式求解阻力大小.
解答 解:(1)根据实验要求,除打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物外,还需刻度尺与交流电源,
刻度尺来测量点与点间距,而打点计时器需要使用交流电源;
(2)根据纸带上从A到C,间距越来越大,则可知,纸带左端与重物相连;重力势能减小量为:
△Ep=mgh=1×9.8×0.1920 J=1.88J.
利用匀变速直线运动的推论
vB=$\frac{{x}_{AC}}{2T}$=$\frac{0.2323-0.1555}{2×0.02}$=1.92m/s
△Ek=EkB=$\frac{1}{2}$mvB2=$\frac{1}{2}$×1×(1.92)2=1.84 J.
由上数据,可得出的结论是:在实验误差允许范围内,重物的机械能守恒;
(3)利用加速度公式a=$\frac{△s}{{T}^{2}}$,求得加速度为:
a=$\frac{{x}_{BC}-{x}_{AB}}{{T}^{2}}$=$\frac{0.2323-0.1920-(0.1920-0.1555)}{0.0{2}^{2}}$=9.5 m/s2;
由牛顿第二定律得 mg-f=ma,求得:
f=m(g-a)=1×(9.8-9.5)=0.3N
故答案为:(1)D;(2)左,1.84,1.88,在实验误差允许范围内,重物的机械能守恒;(3)0.3.
点评 纸带问题的处理时力学实验中常见的问题,对于这类问题要熟练应用运动学规律和推论进行求解,计算过程中要注意单位的换算和有效数字的保留.
同时注意本题关键明确实验原理,能够通过纸带求解重力势能的减小量和动能的增加量,由于阻力的影响,物体实际运动的加速度小于重力加速度;最后掌握牛顿第二定律的应用.
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | A的速率是B的2倍 | B. | A的动量大于B的动量 | ||
C. | A受的力大于B受的力 | D. | A和B构成的系统总动量为零 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 伽利略根据理想斜面实验,提出力不是维持物体运动状态的原因 | |
B. | 牛顿发现了万有引力定律,卡文迪许用扭秤装置测出了万有引力常量 | |
C. | 奥斯特发现了电流的磁效应,并总结出了右手螺旋定则 | |
D. | 库仑在前人的基础上,通过实验得到了真空中点电荷相互作用的规律 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 体积不变,压强减小 | B. | 压强不变,体积减小 | ||
C. | 温度不变,体积减少 | D. | 温度不变,压强减小 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 小球到达最高点的速度为$\sqrt{10}$m/s | |
B. | 小车与障碍物碰撞时损失的机械能为12.5 J | |
C. | 小车瞬时静止前、后,小球在轨道最低点对轨道的压力由1 N瞬时变为6.5 N | |
D. | 小车向右做匀速直线运动的速度约为6.5 m/s |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 分子间的引力和斥力都随分子间距离r的增大而减小 | |
B. | 当分子间距离r>r0时,分子间没有斥力作用、只有引力作用 | |
C. | 当分子间距离r=r0时,分子间既没有引力、也没有斥力 | |
D. | 当分子间距离r<r0时,分子间的作用力表现为斥力 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 物体的末速度与时间成正比 | |
B. | 若初速度为零,则物体的位移与时间的二次方成正比 | |
C. | 若为匀加速运动,位移随时间增加;若为匀减速运动,位移随时间减小 | |
D. | 物体的v-t图象是一条倾斜直线 | |
E. | 物体的x-t图象是一条倾斜直线 | |
F. | 通过x-t图象与纵坐标轴的交点可知物体开始运动的位置 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 重力势能减小,弹性势能增大 | B. | 重力势能增大,弹性势能减小 | ||
C. | 重力势能减小,弹性势能减小 | D. | 重力势能不变,弹性势能增大 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 弹力对小球先做正功后做负功 | |
B. | 弹簧弹力的功率为零的位置有两个 | |
C. | 弹簧弹力对小球所做的正功等于小球克服弹簧弹力所做的功 | |
D. | 小球到达B点时的动能等于其在A、B两点的重力势能之差 |
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