题目内容
15.为“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图.在实验中,已知电磁打点计时器工作周期T=0.02s,自由下落的重锤质量m=2kg,如图(b)所示为某同学实验后选出的一条理想的纸带,O点是打出的第一个点,A、B、C是在纸带上取出的三个计数点,AB、BC间各有一个点未画出.经测得A、B、C三点到O点的距离分别为:S1=12.9cm,S2=20.6cm,S3=28.9cm,g=9.80m/s2,完成以下问题:(结果保留3位有效数字)(1)根据图上所得的数据,应取图中O点和B点来验证机械能守恒定律;
(2)从O点到所取点,重物重力势能减少量△EP=4.04J,动能增加量△EK=4.00J.
分析 根据下降的高度求出重力势能的减小量,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点的速度,从而得出动能的增加量.
解答 解:(1)根据图上所得的数据,应取图中O点和B点来验证机械能守恒定律.
(2)从O点到B点,重力势能的减小量为:△Ep=mgs2=2×9.8×0.206J≈4.04J.
28.9cm=0.289m,12.9cm=0.129m,
B点的瞬时速度为:${v}_{B}=\frac{{s}_{3}-{s}_{1}}{2×(2T)}=\frac{0.289-0.129}{0.08}$m/s=2.0m/s
动能的增加量为:$△{E}_{k}=\frac{1}{2}m{{v}_{B}}^{2}$=$\frac{1}{2}×2×4.00J=4.00J$.
故答案为:(1)B;(2)4.04,4.00.
点评 解决本题的关键掌握纸带的处理方法,会根据纸带求解瞬时速度,从而得出动能的增加量,会根据下降的高度求解重力势能的减小量.
练习册系列答案
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20.某物体作匀变速直线运动的位移公式可以表示为x=4t+4t2(m),则该物体运动地初速度及加速度的大小分别是( )
A. | 4m/s,4m/s2 | B. | 8m/s,8m/s2 | C. | 8m/s,4m/s2 | D. | 4m/s,8m/s2 |
10.如图甲,固定在光滑水平面上的正三角形金属线框,匝数n=20,总电阻R=2.5Ω,边长L=0.3m,处在两个半径均为r=$\frac{L}{3}$的圆形匀强磁场区域中.线框顶点与右侧圆中心重合,线框底边中点与左侧圆中心重合.磁感应强度B1垂直水平面向外,大小不变;B2垂直水平面向里,大小随时间变化,B1、B2的值如图乙所示.(π取3)( )
A. | t=0时刻穿过线框的磁通量为0.1Wb | |
B. | 通过线框中感应电流方向为逆时针方向 | |
C. | 在t=0.6s内通过线框中的电量为0.12C | |
D. | 经过t=0.6s线框中产生的热量为0.08J |
7.甲图中所示为理想变压器,其原、副线圈的匝数比为5:1,R1=5Ω,R2=10Ω,C为电容器,乙图为通过R2的正弦式交流电图象,以下判断正确的是( )
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4.在探究静摩擦力变化的规律及滑动摩擦力变化的规律的实验中,特设计了如图甲所示的演示装置,力传感器与计算机连接,可获得力随时间变化的规律,将力传感器固定在光滑水平桌面上,测力端通过细绳与一滑块相连(调节传感器高度可使细绳水平),滑块放在较长的小车上,小车一端连接一根轻绳并跨过光滑的轻定滑轮系一只空沙桶(调节滑轮可使桌面上部细绳水平),整个装置处于静止状态.实验开始时打开传感器同时缓慢向沙桶里倒入沙子,小车一旦运动起来,立即停止倒沙子,若力传感器采集的图象如图乙,则结合该图象,下列说法不正确的是( )
A. | 可求出空沙桶的重力 | |
B. | 可求出滑块与小车之间的滑动摩擦力的大小 | |
C. | 可求出滑块与小车之间的最大静摩擦力的大小 | |
D. | 可判断第50秒后小车做匀速直线运动(滑块仍在车上) |