练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    12．在验证机械能守恒定律的实验中，质量为0.20kg的重物拖着纸带自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示．已知相邻计数点间的时间间隔为0.02秒，当地的重力加速度为9.80m/s2，回答以下问题．
    （1）纸带的左（选填“左”或“右”）端与重物相连；
    （2）打点计时器应接交流（选填“直流”或“交流”）电源，实验时应先接通电源（填“释放纸带”或“接通电源”）；
    （3）从起点P到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量△Ep=0.400J，此过程中物体动能的增加量△Ek=0.388J；（结果保留3位有效数字）
    （4）在上述验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能大于重锤动能的增加，其原因主要是由于在重锤下落的过程中存在阻力作用，通过以上实验数据可以测出重锤在下落过程中受到的平均阻力大小F=0.06N．（结果保留1位有效数字）

    分析 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．应用打点计时器时，要先接通电源，然后再放开纸带．根据牛顿第二定律求出阻力的大小．

    解答 解：（1）从纸带上可以看出P点为先打出来的点，重物自由下落，而与重物相连的纸带在下端，应该先打点．所以纸带的左端应与重物相连．
    （2）打点计时器应接交流电源，应用打点计时器时，要先接通电源，然后再放开纸带，
    如果先释放纸带后接通电源，有可能会出现小车已经拖动纸带运动一段距离，电源才被接通，那么纸带上只有很小的一段能打上点，大部分纸带没有打上点，纸带的利用率太低．所以应当先接通电源，待打点稳定后再放开动纸带．
    （3）重力势能减小量△Ep=mgh=0.2×9.8×0.2043J=0.400J．
    利用匀变速直线运动的推论：
    vB=$\frac{0.2456-0.1668}{2×0.02}$=1.97m/s
    动能增加量△Ek=$\frac{1}{2}$mvB2=$\frac{1}{2}×0.2×1.9{7}^{2}$=0.388J．
    （4）根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，
    得：xBC-xAB=aT2 
    a=$\frac{0.2456-0.2043-（0.2043-0.1668）}{0.0{2}^{2}}$=9.5m/s2
    根据牛顿第二定律得，mg-F=ma
    受到的平均阻力大小F=mg-ma=0.2×9.8-0.2×9.5=0.06N
    故答案为：（1）左；（2）交流，接通电源；  （3）0.400，0.388； （4）0.06．

    点评 纸带问题的处理是力学实验中常见的问题．在纸带法实验中，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，计算过程中要注意单位的换算．

    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：解答题

    2．有甲、乙两个不计重力粒子，它们的质量和电性均相同，粒子甲带电荷量为q1．一个带量平行板电容器，极板水平放置，两粒子以相同的初速度v0垂直电场方向向右射入电场，入射点到下板距离为d，结果粒子甲打在的下板长的中点，而粒子乙恰能从下板右侧边綠离开电场，如图所示，求：
    （1）粒子乙所带电荷量；
    （2）当粒子甲达到下板时，粒子乙的侧向位移；
    （3）甲、乙两个带电粒子经过该电场后的电势能的变化量的比值．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    3．如图所示，质量为m的物体（可视为质点）沿光滑水平面向左以初速度v0做匀速直线运动，到达B点时沿固定在竖直平面内、半径为R=40cm的光滑半圆轨道运动，并恰能到达最高点C点后水平飞出，最后落到水平面上的A点．不计空气阻力，g=10m/s2．求：
    （1）物体的初速度v0；
    （2）A、B两点间的距离x．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    20．如图1所示，在用插针法“测定玻璃砖的折射率”的实验中，

    （1）对于该实验中的一些具体问题，几个学生发生了争论，他们的意见正确的是AC．（选填选项前的字母）
    A．为了提高测量精确度，P1与P2、P3与P4之间的距离应适当取大些
    B．为了提高测量精确度，P1与P2、P3与P4之间的距离应取小些
    C．为了提高测量精确度，入射角i应适当取大些
    D．为了提高测量精确度，入射角i应取小些
    （2）如图1所示，某位同学先在白纸上放好平板玻璃砖，并确定aa′和bb′界面的位置．然后画出一条直线AO做为入射光线，并在线上竖直插上两枚大头针P1和P2，再从玻璃砖的另一侧观察P1和P2的像．此后正确的操作步骤是BD．（选填选项前的字母）
    A．插上大头针P3，使P3挡住P2的像
    B．插上大头针P3，使P3挡住P1、P2的像
    C．插上大头针P4，使P4挡住P3的像
    D．插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像
    （3）正确完成上述操作后，为测量该种玻璃的折射率，两位同学分别用圆规及刻度尺作出了完整光路和若干辅助线，如图2甲、乙所示．在图2中能够仅通过测量DE、FG的长度便可正确计算出折射率的是图乙（选填“甲”或“乙”），所测玻璃折射率的表达式n=$\frac{DE}{FG}$（用代表线段长度的字母DE、FG表示）．
    （4）某位同学做测定玻璃砖折射率实验时，用他测得的多组入射角i与折射角r，作出sini～sinr图象如图3所示．下列判断中是正确的是BC．
    A．他做实验时，研究的是光线从空气射入玻璃时的折射现象
    B．他做实验时，研究的是光线从玻璃射入空气时的折射现象
    C．玻璃砖折射率为1.5
    D．玻璃砖的折射率为0.67
    （5）某同学用插针法测定玻璃砖的折射率，他的实验方法和操作步骤正确无误．但他处理实验记录时发现玻璃砖的两个光学面aa′与bb′不平行，如图4所示．下列判断中是正确的是BD．
    A．P1P2与P3P4两条直线平行
    B．P1P2与P3P4两条直线不平行
    C．他测出的折射率偏大
    D．他测出的折射率不受影响．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    7．将一小球距地面h=20m的高度处，以v0=10m/s的初速度水平抛出，空气阻力不计，重力加速度g=10m/s2．求：
    （1）小球在空中运行的时间；
    （2）小球的水平射程；
    （3）落地时速度的大小．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    4．2010年温哥华冬奥会自由式滑雪女子空中技巧决赛，中国选手李妮娜和郭心心分别获得银牌和铜牌．比赛时，运动员沿着山坡上的雪道从高处滑下，如图所示．下列描述正确的是（　　）
    A．雪道对雪橇的摩擦力做负功B．运动员的重力势能增大
    C．运动员的机械能减小D．运动员的机械能增大

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    11．如图，在一个场强大小为E=$\frac{\sqrt{3}mg}{q}$的区域内有一个倾角为60°的斜面，当场强方向水平向右时，在高为h的斜面顶端一个质量为m、带电量为+q的带电物体能静止在其上．某时刻场强方向突然换成水平向左，其大小不变，最后物体运动到水平面上．则场强变向时物体所受斜面的摩擦力和物体运动到水平面上的速度大小分别为（　　）
    A．0，$\frac{\sqrt{2}}{2}$qhB．$\frac{2}{3}$mg，$\sqrt{2}$qhC．$\frac{2}{3}$mg，$\frac{\sqrt{2}}{2}$qhD．0，2$\sqrt{2}$qh

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    8．汽车以24m/s的速度做匀速直线运动，刹车后的加速度大小为4m/s2，那么开始刹车后2s与开始刹车后8s汽车通过的位移之比为（　　）
    A．7：16B．5：9C．3：4D．4：3

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    9．如图所示，质量均为km（其中k=1，2，3…）的斜劈A和B静止放在光滑的水平面上，斜劈A和B的曲面为半径相同的四分之一的圆周，圆周下端与水平面相切，一质量为m的小球位于两斜劈的中间某位置，现给小球水平向右的初速度v0，求：
    （1）若将斜劈B固定，小球刚好滑到斜劈顶端，斜劈的半径多大；
    （2）若两斜劈均不固定，当小球第一次从斜劈B滑下离开时，小球的速度多大；
    （3）在满足（2）问前提下，若小球至少2次向右滑上斜劈B，k的取值范围．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案