练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    10．某同学用如图甲所示的装置通过研究重锤的落体运动来验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，其频率为50Hz．已知重力加速度为g=9.8m/s2．

    ①在实验所需的物理量中，需要直接测量的是B，通过计算得到的是D．（填写代号）
    A．重锤的质量
    B．重锤下落的高度
    C．重锤底部距水平地面的高度
    D．与下落高度对应的重锤的瞬时速度
    ②在实验得到的纸带中，该同学选用如图乙所示的起点O与相邻点之间距离约为2mm的点迹清晰的纸带来验证机械能守恒定律．图中A、B、C、D、E、F为六个相邻的原始点．根据图乙中的数据，求得当打点计时器打下B点时重锤的速度vB=1.85m/s，计算出对应的$\frac{1}{2}v_B^2$=1.71 m2/s2，ghB=1.74m2/s2．若在实验误差允许的范围内，上述物理量之间的关系满足$\frac{1}{2}v_B^2=g{h_B}$，即可验证机械能守恒定律．（计算结果保留三位有效数字）
    ③该同学继续根据纸带算出各点的速度v，量出下落的距离h，并以v2为纵轴、以h为横轴画出图象，下图中正确的是C．

    分析 验证机械能守恒定律的实验原理是：以自由落体运动为例，需要验证的方程是：mgh=$\frac{1}{2}$mv2，根据实验原理得到要验证的表达式，确定待测量．
    根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上B点时小车的瞬时速度大小．由于要验证mgh=$\frac{1}{2}$mv2，故v2=2gh，图象为倾斜的直线．

    解答 解：（1）重锤的质量可测可不测，因为动能的增加量和重力势能的减小量式子中都有质量，可以约去．需要测量的物理量是B：重锤下落的高度，
    通过计算得到的物理量是D：与下落高度对应的重锤的瞬时速度．
    （2）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上B点时小车的瞬时速度大小．
    vB=$\frac{0.2169-0.1430}{2×0.02}$=1.85m/s
    计算出对应的$\frac{1}{2}v_B^2$=1.71m2/s2，
    ghB=1.74m2/s2．
    若在实验误差允许的范围内，上述物理量之间的关系满足$\frac{1}{2}v_B^2=g{h_B}$，即可验证机械能守恒定律．
    （3）该实验原理为验证$\frac{1}{2}$mv2=mgh，即验证v2=2gh，以v2为纵轴，以h为横轴画出的图线应是直线，
    故选：C．
    故答案为：①B；D
    ②1.85；1.71；1.74；$\frac{1}{2}v_B^2=g{h_B}$
    ③C

    点评 在解决实验问题时要注意实验的原理有实验中的注意事项，特别要注意数据的处理及图象的应用．
    对于基础实验要从实验原理出发去理解，要亲自动手实验，深刻体会实验的具体操作，不能单凭记忆去理解实验．

    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：选择题

    20．关于行星绕太阳的运动，下列说法中正确的是（　　）
    A．离太阳越近的行星角速度越大
    B．太阳是静止不动的，行星都绕太阳运动
    C．离太阳越近的行星线速度越小
    D．离太阳越近的行星公转周期越大

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    1．下列说法正确的是（　　）
    A．一个绝热容器中盛有气体，假设把气体中分子速率很大的如大于VA的分子全部取走，则气体的温度会下降，此后气体中不再存在速率大于VA的分子
    B．温度高的物体分子平均动能一定大，内能也一定大
    C．气体压强的大小跟气体分子的平均动能、分子的密集程度有关
    D．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大
    E．热力学第二定律指出：在任何自然的过程中，一个弧立的系统的总熵不会减小

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    18．假设地球可视为质量均匀分布的球体．已知地球表面重力加速度在两极的大小为g0、在赤道的大小为g，地球自转的周期为T．则地球的半径为（　　）
    A．$\frac{{4{π^2}}}{{（{g_0}-g）{T^2}}}$B．$\frac{{（{g_0}-g）{T^2}}}{{4{π^2}}}$C．$\frac{{{g_0}{T^2}}}{{4{π^2}}}$D．$\frac{{（{g_0}+g）{T^2}}}{{4{π^2}}}$

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    5．如图所示，直线OO′与上下表面平行的玻璃砖垂直且与其上表面交于N点．a、b为两束不同频率的单色光，以45°的入射角射到玻璃砖的上表面，入射点A、B到N点的距离相等，经折射后两束光相交于图中的P点．下列说法正确的是（　　）
    A．在真空中，a光的传播速度小于b光的传播速度
    B．在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度
    C．同时增大入射角（始终小于90°），则a光在下表面先发生全反射
    D．对同一双缝干涉装置，a光的干涉条纹比b光的干涉条纹宽

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    15．对于一个热力学系统，下列说法中正确的是（　　）
    A．如果外界对它传递热量则系统内能一定增加
    B．如果外界对它做功则系统内能一定增加
    C．如果系统的温度不变则内能一定不变
    D．系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它做的功的和

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    2．如图所示，一质量为ma的滑块（可看成质点）固定在半径为R的光滑四分之一圆弧轨道的顶端A点，另一质量为mb的滑块（可看成质点）静止在轨道的底端B处，A点和圆弧对应的圆心O点等高．
    （1）若圆弧的底端B与水平光滑平面连接，释放滑块ma的同时给mb一个向右的初速度vb，ma滑至水平面时的速度是va（va＞vb），相碰之后ma、mb的速度分别是va′、vb′，假设相碰过程中两滑块之间的作用力是恒力，在上述简化情况下由牛顿定律导出动量守恒定律的表达式：mava+mbvb=mava′+mbvb′

    （2）若圆弧的底端B与水平光滑平面连接（足够长），mb静止于B点，ma从静止开始释放，假设两滑块碰撞时无机械能损失，且两滑块能发生两次碰撞，试证明：3ma＜mb．
    （3）若圆弧的底端B与水平传送带平滑连接．已知ma=mb=1kg，R=0.8m，传送带逆时针匀速运行的速率为v0=1m/s，B点到传送带水平面右端点C的距离为L=2m．mb静止于B点，ma从静止开始释放，滑块ma与mb相碰后立即结合在一起（mc）运动，当mc运动到C点时速度恰好为零．求mc从开始运动到与传送带的速度相同的过程中由于摩擦而产生的热量Q，（g=10m/s2）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    19．下列说法正确的有（　　）
    A．普朗克曾经大胆假设：振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍，这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子
    B．α粒子散射实验中少数α粒子发生了较大偏转，这是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据之一
    C．由玻尔理论可知，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要辐射一定频率的光子，同时电子的动能增大，电势能减小
    D．在光电效应实验中，用同种频率的光照射不同的金属表面，从金属表面逸出的光电子的最大初动能EK越大，则这种金属的逸出功W0越大
    E．在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此，光子散射后波长变短

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    20．下列关于单位制的说法中正确的是（　　）
    A．在国际单位制中，力（F）、质量（M）、时间（t）是基本物理量
    B．在国际单位制中，牛顿（N）、千克（kg）、秒（s）是基本单位
    C．在国际单位制中，速度的国际单位千米/小时（km/h）是导出单位
    D．只有在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式才是F=ma

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案