4.在利用重物自由下落“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中.
(1)備有如下器材:A.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器;B.直流電源;C.交流電源;D.紙帶;E.帶夾子的重物;F.秒表;G.刻度尺;H.天平;I.導(dǎo)線;J.鐵架臺;K.復(fù)寫紙;其中該實(shí)驗(yàn)不需要的器材是B、F、H(填字母代號)
(2)在實(shí)驗(yàn)中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50Hz,當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹禐?.80m/s2,實(shí)驗(yàn)要求打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打第一個(gè)點(diǎn)時(shí)釋放紙帶.甲、乙、丙三個(gè)學(xué)生分別用同一裝置各打出一條紙帶,量出各紙帶上第1、2兩點(diǎn)間的距離分別為0.38cm,0.19cm和0.18cm,可見其中肯定有一個(gè)學(xué)生在操作上有錯(cuò)誤,錯(cuò)誤操作的同學(xué)是甲.其錯(cuò)誤的操作可能是因?yàn)榭赡苁窍确偶垘Ш蠼油娫矗?br />(3)某次“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,用6V、50Hz的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條無漏點(diǎn)的紙帶,如圖所示,O點(diǎn)為重錘下落的起點(diǎn),選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)為A、B、C、D,各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)的長度已在圖上標(biāo)出,單位為毫米,重力加速度取9.8m/s2,若重錘質(zhì)量為1kg.(計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)

①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出B點(diǎn)時(shí),重錘的動(dòng)能EkB=0.690J.
②從開始下落算起,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí),重錘的重力勢能減小量為0.691J.從而驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律的正確性.

分析 根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理確定所需要測量的物理量,從而確定不需要的實(shí)驗(yàn)器材.
根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的位移公式求出第1、2點(diǎn)間的距離,從而判斷出三位同學(xué)的操作哪個(gè)有錯(cuò)誤.阻力越小,加速度越接近重力加速度,驗(yàn)證機(jī)械能守恒越合理.
根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出B點(diǎn)的速度,從而得出B點(diǎn)的動(dòng)能.根據(jù)下降的高度求出重力勢能的減小量.

解答 解:(1)要驗(yàn)證鉤碼動(dòng)能的增加量與重力勢能的增加量是否相等,即看是否有這樣的關(guān)系mgh=$\frac{1}{2}$mv22-$\frac{1}{2}$mv12.質(zhì)量可以約去,所以不需要天平,要測量下落的高度和瞬時(shí)速度,在紙帶處理時(shí)需刻度尺.用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需要交流電源,因此不需要的器材有:直流電源、秒表、天平.
故選:B、F、H.
(2)若物體做自由落體運(yùn)動(dòng),則第1、2兩點(diǎn)間的距離為:
x=$\frac{1}{2}$gt2=$\frac{1}{2}$×9.8×0.022=0.00196m=1.96mm,
可知甲同學(xué)操作錯(cuò)誤,錯(cuò)誤原因可能是先放紙帶后接通電源.
(3)B點(diǎn)的速度為:${v}_{B}=\frac{{x}_{AC}}{2T}=\frac{0.1254-0.0314}{0.08}m/s=1.175m/s$,
則B點(diǎn)的動(dòng)能為:${E}_{kB}=\frac{1}{2}m{{v}_{B}}^{2}=\frac{1}{2}×1×1.17{5}^{2}$=0.690J.
重力勢能的減小量為:△Ep=mgh=1×9.8×0.0705J=0.691J.
故答案為:(1)B、F、H.(2)甲,可能是先放紙帶后接通電源,(3)0.690,0.691.

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵掌握驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)原理,通過實(shí)驗(yàn)原理確定所需的器材.同時(shí)掌握紙帶選擇的方法,知道操作錯(cuò)誤可能形成的原因.

練習(xí)冊系列答案
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14.關(guān)于示波器上旋鈕的功能,下列說法正確的是 ( �。�
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B.“掃描范圍”上的數(shù)字表示掃描電壓的頻率,其中“外X”表示機(jī)內(nèi)不提供掃描電壓,而應(yīng)從“X輸入”和“地”之間輸入掃描電壓
C.“DC”和“AC”旋鈕分別表示從“Y輸入”和“地”之間輸入的信號是交流和直流
D.“同步”旋鈕的“+”和“一”分別表示圖象從正半周開始和從負(fù)半周開始

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12.下列關(guān)于功率的說法,錯(cuò)誤的是( �。�
A.功率是反映做功快慢的物理量
B.據(jù)公式P=$\frac{W}{t}$,求出的是力F在t時(shí)間內(nèi)做功的平均功率
C.據(jù)公式P=Fv可知,汽車的運(yùn)動(dòng)速率增大,牽引力一定減小
D.據(jù)公式P=Fvcosα,若知道運(yùn)動(dòng)物體在某一時(shí)刻的速度大小,該時(shí)刻作用力F的大小以及二者之間的夾角.便可求出該段時(shí)間內(nèi)F做功的功率

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19.一個(gè)物體,在5s的時(shí)間內(nèi)通過了20m的位移,則它的平均速度是( �。�
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9.如圖所示,一木塊放在光滑水平面上,一子彈水平射入木塊中,射入深度為d,平均阻力為f.設(shè)木塊離原點(diǎn)s遠(yuǎn)時(shí)開始勻速前進(jìn),木塊增加的動(dòng)能=fs;子彈損失的動(dòng)能=f(s+d).

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16.對于光的波粒二象性的說法中,正確的是( �。�
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B.光子與電子是同一種粒子,光波與機(jī)械波是同樣一種波
C.光的波動(dòng)性是由于光子間的相互作用而形成的
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13.質(zhì)量是60kg的人站在升降機(jī)中體重計(jì)上,當(dāng)升降機(jī)做下列各種運(yùn)動(dòng)時(shí),體重計(jì)的讀數(shù)是多少?(g=10m/s2
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(1)通過R1、R2的電流I1=I,I2=I;I1:I2=1:1.
(2)R1、R2兩端的電壓U1=$\frac{{UR}_{1}}{{R}_{1}+{R}_{2}}$,U2=$\frac{{UR}_{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}}$,U1:U2=R1:R2
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(4)如果R1=R2,則:U1=U2=$\frac{1}{2}U$,R=2R.

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