分析 (1)根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的瞬时速度,从而得出动能的增加量;再依据重力势能的减小量△Ep=mgh,即可求解.
(2)由于物体下落过程中存在摩擦阻力,因此动能的增加量小于势能的减小量;
(3)光电门测速度的原理是用平均速度代替瞬时速度,再根据mgh=$\frac{1}{2}$ mv2,求出该实验中需要验证的关系式;
(4)改进后的方案相比原方案的最主要的优点是:没有纸带与打点计时器间的摩擦影响,提高了测量的精确程度.
解答 解:(1)重物由O点运动到B点,那么重力势能的减小量为:
△Ep=mgh=0.5×9.8×0.1245J≈0.610J,
B点的瞬时速度为:vB=$\frac{{x}_{AC}}{2T}$=$\frac{0.1570-0.0951}{2×0.02}$=1.55m/s,
则动能的增加量为:△Ek=$\frac{1}{2}$mvB2=$\frac{1}{2}×0.5×1.5{5}^{2}$≈0.599J.
(2)由于物体下落过程中存在摩擦阻力,这样验证的系统误差总是使重物的重力势能的减少量略大于动能的增加量.
(3)光电门测速度的原理是:利用通过极短时间内的平均速度表示瞬时速度,因此有:v=$\frac{d}{t}$;
根据功能关系得:mgh=$\frac{1}{2}$mv2,因此有:$gh=\frac{1}{2}{({\frac{d}{t}})^2}$,
即若满足:$gh=\frac{1}{2}{({\frac{d}{t}})^2}$则机械能守恒.
(3)该实验产生误差的主要原因是空气阻力以及纸带与限位孔之间的摩擦力影响,因此实验进行改正之后的主要优点是:没有纸带与打点计时器间的摩擦影响,实验误差减小了;同时速度测量更精确.
故答案为:(1)0.610,0.599;(2)克服阻力做功(或阻力作用的缘故);(3)$gh=\frac{1}{2}{({\frac{d}{t}})^2}$;(4)①阻力减小,②速度测量更精确.
点评 解答实验问题的关键是明确实验原理、实验目的,了解具体操作,同时加强应用物理规律处理实验问题的能力,知道光电门测速的原理,并掌握验证机械能守恒表达式的理论推导,最后理解产生误差的根源.
科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 货物沿传送带一直向下做匀速直线运动 | |
B. | 传送带对货物的摩擦力可能一直做正功 | |
C. | 货物的机械能一定在增大 | |
D. | 货物的机械能可能先增大后减小 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 500 J | B. | 200 J | C. | 450 J | D. | 900 J |
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | s | B. | $\frac{s}{2}$ | C. | $\frac{s}{4}$ | D. | $\frac{s}{8}$ |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 向右加速 | B. | 向右减速 | ||
C. | 向左加速 | D. | 以上分析都不正确 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 用紫光做双缝干涉实验的干涉条纹间距比用红光的大 | |
B. | 电磁波的波长越长,其衍射现象越明显 | |
C. | 从竖立肥皂膜上看到的彩色条纹是从膜的前后表面反射的光相干涉的结果 | |
D. | 当声源和观察者相向运动时,观察者听到声音频率变高,是由于观察者在单位时间内接收到的完全波的个数增多 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 同步卫星运行的周期较大 | |
B. | 同步卫星运行过程中可能飞越上海上空 | |
C. | 低轨道卫星运行的角速度较大 | |
D. | 两种卫星运行速度都大于第一宇宙速度 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 除了从光源直接发出的光以外,我们通常看到的绝大部分光都是偏振光 | |
B. | 全息照相利用了激光相干性好的特性 | |
C. | 光导纤维传播光信号利用了光的全反射原理 | |
D. | 光的双缝干涉实验中,若仅将入射光从红光改为紫光,则相邻亮条纹间距一定变大 | |
E. | 当我们看到太阳从地平线上刚刚升起时,太阳的实际位置已经在地平线上的上方 | |
F. | 无色肥皂液吹出了肥皂泡呈彩色,是由于光的色散 | |
G. | 海市蜃楼是光在密度不均匀的空气中传播时发生折射而产生的 | |
H. | 日落时分,拍摄水面下的景物,在照相机镜头前装上偏转滤光片可以使景象更清晰 |
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