14用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源.输出电压为6V的交流电和直流电两种.重锤从高处由静止开始下落.重锤上拖着的纸带打出一系列的点.对图中纸带上的点痕进行测量.即可验证机械能守恒定律.(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:A.按照图示的装置安装器件,B.将打点计时器接到电源的“直流输出 上,C.用天平测出重锤的质量,D.先接通电源.后释放纸带.打出一条纸带,E.测量纸带上某些点间的距离,F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能.其中没有必要进行的步骤是 .操作不当的步骤是 . 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律,实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种,重锤从高处由静止开始落下,重锤从拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点,对纸带上的点的痕迹进行测量,即可验证机械能定恒定律.

(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件
B.将打点计时器接到电源的直流输出端上
C.用天平测量出重锤的质量
D.释放悬挂纸带的夹子,同时接通电源开关打出一条纸带
E.测量打出的纸带上某些点之间的距离
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能
指出其中没有必要进行的步骤是
C
C
;操作不恰当的步骤是
BD
BD

(2)利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值.如图所示,根据打出的纸带,选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E,测出A点距起始点O的距离为s0,点A、C间的距离为s1,点C、E间的距离为s2,使用交流电的频率为f,则根据这些条件计算重锤下落的加速度a的表达式:a=
1
4
(S2-S1)f2
1
4
(S2-S1)f2

(3)在验证机械能守恒定律的实验中发现,重锤减少的重力势能总是大于重锤动能的增加,
其原因主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用,可以通过该实验装置测定该阻力的大小.若已知当地重力加速度的值为g,还需要测量的物理量是
重锤的质量m
重锤的质量m
.试用这些物理量和纸带上的测量数据表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小为F=
mg-
m
4
(S2-S1)f2
mg-
m
4
(S2-S1)f2

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某同学利用如图所示的实验装置来验证机械能守恒定律。
(1)该同学开始实验时情形如图所示,接通电源释放纸带。请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当的地方:
①________________________;
②________________________。
(2)该同学经修改错误并正确操作研究从静止开始下落的物体所受阻力的情况,得到如图所示的纸带(A、B、C、D、E均为相邻的打点),测出A、C间的距离为14.77 cm,C、E间的距离为16.33 cm。已知当地重力加速度为10 m/s2,重锤质量为m=1.0 kg,设重锤所受阻力大小不变。在从A下落到E的过程中,阻力大小为________N。(已知电源的频率为50 Hz)

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在“验证机械能守恒定律”的实验中:

①某同学用图1所示装置进行实验,得到如图2所示的纸带.测出点A、C间的距离为14.77cm,点C、E问的距离为16.33cm,已知当地重力加速度为9.8m/s2,重锤的质量为m=1.0kg,则重锤在下落过程中受到的平均阻力大小F?=
0.05
0.05
N.
②某同学上交的实验报告显示重锤的动能略大于重锤的势能,则出现这一问题的原因能是
BC
BC
(填序号)
A.重锤的质量测量错误          B.该同学自编了实验数据
C.交流电源的频率不等于50Hz    D.重锤下落时受到的阻力过大.

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在“验证机械能守恒定律”的实验中:
①某同学用图甲所示装置进行实验,得到如图乙所示的纸带,A、B、C、D、E为连续的五个点,交流电的频率为50Hz,测出点A、C间的距离为14.77cm,点C、E间的距离为16.33cm,已知当地重力加速度为9.8m/s2,重锤的质量为m=1.0kg,则重锤在下落过程中受到的平均阻力大小F1=
0.05
0.05

②某同学上交的实验报告显示重锤增加的动能略大于重锤减少的重力势能,则出现这一问题的原因可能是
B
B

A.重锤的质量测量错误
B.交流电源的频率不等于50Hz
C.重锤下落时受到的阻力过大.

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在“验证机械能守恒定律”的实验中:
(1)某同学用图甲所示装置进行实验,得到如图乙所示的纸带,A、B、C、D、E为连续的四个点,交流电的频率为50Hz,测出点A、C间的距离为14.77cm,点C、E间的距离为16.33cm,已知当地重力加速度为9.8m/s2,重锤的质量为m=1.0kg,则重锤在下落过程中受到的平均阻力大小F1=
0.050(或5.0×10-2
0.050(或5.0×10-2
(N).(保留两位有效值)

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1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

B

AC

B

C

BCD

D

AC

D

BC

AC

BD

A

13.A组(1)球形体;(1分)V/S;(1分)10-10,(1分)3.0×10-29(2分)

(2)增大,(2分)变多,(2分)??273.15(1分)

B组(1)x轴正方向,(1分)a,(1分)c,(1分);100(2分)

(2)小于(2分)大于 (2分)    Υ123(1分)

14.(1)步骤C不必要, (2分) 步骤B是错误的.(2分)

(2)(4分)  

(3)重锤的质量m ,(1分)  (3分)

15.(1)3.550×10-3 (3分)    (2)πd2Rx/4l(4分)

(3)将电键S2接1,只调节滑动变阻器r,使电压表读数尽量接近满量程,读出这时电压表和电流表的示数U2I2 (2分) U1/I1U2/I2(3分)

提示:由欧姆定律得U1=I1(RA+RP+Rx),U2=I2(RA+RP),故Rx=U1/I1U2/I2.

 

16.(1)N?m2/kg(2分)    N?m2?C-2(2分)

(2)解析:由题意可知是要求该星球上的“近地卫星”的绕行速度,也即为第一宇宙速度。设该星球表面处的重力加速度为,由平抛运动可得

      ①     故                     2分

对于该星球表面上的物体有②所以         2分

而对于绕该星球做匀速圆周运动的“近地卫星”应有

     ③    2分

由 ①②③式得        ④       1分

(3)受力情况如图所示,QA、QB对QC的作用力大小和方向都不因其它电荷的存在而改变,仍然遵守库仑定律的规律。

QA对QC作用力:,同性电荷相斥。(1分)

QB对QC作用力:,异性电荷相吸。(1分)

∵QA=QB=Q        ∴FA=FB

根据平行四边形法则,QC受的力F1即为FA、FB的合力,根据几何知识可知,QC受力的大小,F1=FA=FB==,(3分)

方向为平行AB连线向右。(2分)

17.(16分)解:(1)ab杆向右运动时,ab杆中产生的感应电动势方向为a→b,大小为E=BLv1(1分)

cd杆中的感应电流方向为dc.  cd杆受到的安培力方向水平向右       (1分)

安培力大小为                  (2分)

cd杆向下匀速运动,有mg=μF                       ②                  (1分)

解①、②两式,ab杆匀速运动的速度为              (2分)

(2)ab杆所受拉力(4分)

(3)设cd杆以v2速度向下运动h过程中,ab杆匀速运动了s距离

                                                        (2分)

整个回路中产生的焦耳热等于克服安培力所做的功

          (3分)

18..解:(17分)(1)带电微粒在做匀速圆周运动,电场力与重力应平衡,有mg=Eq,即E= mg/q,(3分)方向竖直向下. (1分)

(2) 粒子做匀速圆周运动,轨道半径为R,如图所示。

,    (1分)

最高点与地面的距离为,(1分)

解得。(2分) 该微粒运动周期为T=,(1分)

运动至。最高点所用时间为.(2分)

(3)设粒子上升高度为h,由动能定理得,(3分)

解得。  (2分)   微粒离地面最大高度为H+。(1分)

19(17分)解析:(1)解除锁定弹开AB后,AB两物体的速度大小:

     (2分)

弹簧储存的弹性势能  (1分)

(2)B滑上传送带匀减速运动,当速度减为零时,滑动的距离最远.

由动能定理得:  (2分)  得:  1分)

(3)物块B沿传送带向左返回时,先匀加速运动,物块速度与传送带速度相同时一起匀速运动,设物块B加速到传送带速度v需要滑动的距离为

         得       (2分)

表明物块B滑回水平面MN的速度没有达到传送带速度

所以:                               (1分)

(4)设弹射装置对A做功为,则:   (1分)

AB碰后速度互换,B的速度  =                         (1分)

B要刚好能滑出平台Q端,由能量关系有:    (1分)

又mA=mB,  联立解得:          (1分)

                                        (1分)

B滑过传送带过程,传送带移动的距离: (1分)

所求内能:            (2分)

 

 

 


同步练习册答案