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16.某同学用图(甲)所示的实验装置验证机械能守恒定律,已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,重物质量m=1kg,当地重力加速度为g=9.80m/s2.实验中该同学得到的一条点迹清晰的完整纸带如图(乙)所示,纸带上的第一个点记为O,另选连续的三个点A、B、C进行测量,图中给出了这三个点到O点的距离hA、hB和hC的值.回答下列问题(计算结果均保留1位小数):

(1)打点计时器打B点时,重物速度的大小vB=3.9m/s;
(2)设重物物质为2kg,OB对应的下落过程中,重力势能减少量△EP=15.4J,动能增加量△Ep=15.2J.
(3)实验结果△Ep与△Ek并不相等,关于这个误差下列说法正确的是BD.
A.可能是由于先释放的重物后闭合电源造成的
B.可能是由于重物质量较小体积较大造成的
C.可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差
D.可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差.

分析 (1)打点计时器所用电源的频率为50Hz,可知其周期,由平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得B点的速度.
(2)由重力势能表达式mgh可得重物由O点运动到B点的过程中,重力势能的减少量;
由动能表达式可得B点的动能,由于有阻力做功,故减少的重力势能没有全部转化为动能.
(3)解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项.要清楚该实验的误差来源.

解答 解:(1)利用匀变速直线运动的推论,得:
vB=$\frac{0.8659-0.7099}{2×0.02}$=3.9 m/s
(2)重力势能减小量为:
△Ep=mgh=2×9.8×0.7857mJ=15.4 J.
EkB=$\frac{1}{2}$mvB2=$\frac{1}{2}×2×$(3.9)2=15.2 J
(3)A、如果先释放的重物后闭合电源,第一个点的速度不等于零,所以动能增加量的计数值应该大于重力势能减少量的计数值,故A错误;
B、实验供选择的重物应该相对质量较大、体积较小的物体,这样能减少摩擦阻力的影响,故B正确;
C、当受到的摩擦阻力越小时,则系统误差越小,而通过取平均值,只能减小偶然误差,故C错误,D正确;
故选:BD
故答案为:(1)3.9;(2)15.4,15.2;(3)BD

点评 运用运动学公式和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题.
要注意单位的换算和有效数字的保留;要知道重物带动纸带下落过程中能量转化的过程和能量守恒.知道能够减小实验误差的方法.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

6.某同学做“测定玻璃砖的折射率的实验”中他用测得的多组入射角θ1与折射角θ2作出sinθ1-sinθ2图象如图所示,下列判断正确的是(  )
A.他做实验时,光线由玻璃进入空气B.玻璃的折射率为0.67
C.玻璃的折射率为1.5D.玻璃临界角的正弦植为0.67

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

7.如图所示:
(1)图a是角度的电容式传感器,原理是当动片旋进的角度不同时,电容器的正对面积不同,电容器的容量不同.
(2)图b是液体深度的电容式传感器,原理是导电液体相当于电容器的一个极板,当液体深度发生改变时,相当于两极板的正对面积发生改变,电容器的容量也随之改变.
(3)图c是压力的电容式传感器,原理是当作用在一个电极的压力改变时,金属片发生形变,两极板的距离发生改变,电容器的容量也发生改变..
(4)图d是位移的电容式传感器,原理是和物体固定在一起的电介质板,当物体发生一小段位移时,插入两极板间的电介质发生变化,导致电容器的容量发生变化.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

4.如图所示,用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为0.1kg的小球A悬挂到水平板的MN两点,A上带有Q=3.0×10-6C的正电荷,两线夹角为120°,两线上的拉力大小分别为F1和F2,A的正下方0.3m处放有一带等量异种电荷的小球B,B与绝缘支架的总质量为0.2kg(重力加速度取g=10m/s2;静电力常量k=9.0×109N•m2/C2,A、B球可视为点电荷),则(  )
A.支架对地面的压力大小为2.0N
B.两线上的拉力大小F1=F2=1.9N
C.将B水平右移,使M、A、B在同一直线上,此时两线上的拉力大小F1=1.225N,F2=1.0N
D.B移到无穷远处,两线上的拉力大小F1=F2=1N

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

11.下列说法中正确的是(  )
A.电场中某点的电场强度与检验电荷在该点所受的电场力成正比
B.电场中某点的电场强度与检验电荷受的电场力及带电量无关
C.电场中某点的电场强度方向即检验电荷在该点的受力方向
D.公式E=$\frac{F}{q}$和E=k$\frac{Q}{{r}^{2}}$对于任何静电场都是适用的

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

1.如图所示,半径为R的环形塑料管竖直放置,AB为该环的水平直径,且管的内径远小于环的半径,环的AB及其以下部分处于向左的匀强电场中,管的内壁光滑,现将一质量为m,带电量为+q的小球从管中A点由静止释放,已知qE=mg,以下说法正确的是(  )
A.小球释放后,将在管内做圆周运动
B.小球释放后,到达B点时的速度为零,并在BDA间往复运动
C.小球释放后,第一次经过最低点D和最高点C时对管壁的压力之比为5:1
D.小球释放后,第一次和第二次经过最高点C时对管壁的压力之比为1:6

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

8.如图所示,矩形线圈abcd绕OO′轴在磁感应强度为0.2T的匀强磁场中匀速转动.已知线圈面积为0.1m2,线圈共有100匝.如果从图示位置开始计时,经0.5s线圈转动90°,则穿过线圈磁通量的变化量△ϕ=0.02Wb,线圈中产生的平均感应电动势E=4V.

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5.如图所示,A、B是两盏完全相同的白炽灯,L是电阻不计的电感线圈,如果断开开关S1,接通S2,A、B两灯都能同样发光.若最初S1是接通的,S2是断开的,那么下列所述中正确的是(  )
A.刚接通S2,A灯就立即亮,B灯延迟一段时间才亮
B.刚接通S2瞬间,线圈L中的电流不为零
C.接通S2以后,A,B灯亮度一样
D.接通S2,电路稳定后再断开S2时,A灯立即熄灭,B灯先亮一下,然后熄灭

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

6.“天宫一号”被长征二号火箭发射后,准确进入预定轨道,如图所示,“天宫一号”在轨道1上运行4周后,在Q点开启发动机短时间加速,关闭发动机后,“天宫一号”沿椭圆轨道2运行到达P点,开启发动机再次加速,进入轨道3绕地球做圆周运动.“天宫一号”在图示轨道1、2、3上正常运行时,下列说法正确的是(  )
A.“天宫一号”在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率
B.“天宫一号”在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度
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