题目内容
8.某活动小组利用图甲所示装置验证机械能守恒定律.钢球自由下落过程中,先后通过光电门A、B,计时装置测出钢球通过A、B的时间分别为tA、tB.用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度.测出两光电门间的距离为h,当地的重力加速度为g.(1)用游标卡尺测量钢球的直径,读数如图乙所示,钢球直径为D=0.950cm.
(2)要验证机械能守恒,只要比较D(选填项前的字母序号)即可.
A.($\frac{1}{{{t}_{A}}^{2}}$-$\frac{1}{{{t}_{B}}^{2}}$)D2与gh是否相等
B.($\frac{1}{{{t}_{A}}^{2}}$-$\frac{1}{{{t}_{B}}^{2}}$)D2与2gh是否相等
C.($\frac{1}{{{t}_{B}}^{2}}$-$\frac{1}{{{t}_{A}}^{2}}$)D2与gh是否相等
D.($\frac{1}{{{t}_{B}}^{2}}$-$\frac{1}{{{t}_{A}}^{2}}$)D2与2gh是否相等
(3)钢球通过光电门的平均速度<(选填“>”或“<”)钢球球心通过光电门的瞬时速度.
分析 (1)解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法,主尺读数加上游标读数,不需估读.
(2)利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度,由此可以求出小铁球通过光电门时的瞬时速度,根据机械能守恒的表达式可以求出所要求的关系式.
(3)根据匀变速直线运动的规律判断求解.
解答 解:(1)游标卡尺的主尺读数为:0.9cm,游标尺上第10个刻度和主尺上某一刻度对齐,游标读数为0.05×10mm=0.50mm=0.050cm,
所以最终读数为:0.950cm.
(2)利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度,故:v=$\frac{D}{t}$,
根据机械能守恒的表达式有:mgh=$\frac{1}{2}$mD2($\frac{1}{{t}_{B}^{2}}$-$\frac{1}{{t}_{A}^{2}}$);
即只要比较D2($\frac{1}{{t}_{B}^{2}}$-$\frac{1}{{t}_{A}^{2}}$)与2gh是否相等,故D正确,ABC错误.
(3)根据匀变速直线运动的规律得钢球通过光电门的平均速度等于这个过程中中间时刻速度,
所以钢球通过光电门的平均速度<钢球球心通过光电门的瞬时速度,
故答案为:(1)0.950; (2)D; (3)<.
点评 对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理,正确使用这些基本仪器进行有关测量.
无论采用什么样的方法来验证机械能守恒,明确其实验原理都是解决问题的关键,同时在处理数据时,要灵活应用所学运动学的基本规律.
练习册系列答案
相关题目
18.为了监测一氧化碳的浓度,某科技小组设计了一种报警装置,电路如图所示,RM是对一氧化碳敏感的电阻元件,当周围环境一氧化碳浓度增大时报警器S两端电压增大并发出警报声,E为内阻不计的电源,R1为一可变电阻,下列说法中正确的是( )
A. | 当一氧化碳浓度增大时RM的阻值减小 | |
B. | 当一氧化碳浓度增大时电流表A示数减小 | |
C. | 适当增大电源电动势可以提高报警器的灵敏度 | |
D. | 适当增大R1的阻值可以提高报警器的灵敏度 |
19.在“验证机械能守恒定律”的实验中,下列说法正确的是( )
A. | 实验中,需用天平测出重物的质量 | |
B. | 实验中,需用秒表测出重物下落的时间 | |
C. | 可以用公式v=gt来计算重锤的速度 | |
D. | 实验时,应先接通电源,再释放纸带 |
16.截面为直角三角形的光滑斜面体固定在水平面上,斜面倾角分别为60°和30°,用一条不可伸长的细绳跨过固定在斜面顶端的光滑定滑轮连接着两个小物体,此时两个物体静止,则两物体的质量比mA:mB为( )
A. | $\frac{{m}_{A}}{{m}_{B}}$=$\frac{\sqrt{3}}{3}$ | B. | $\frac{{m}_{A}}{{m}_{B}}$=$\frac{\sqrt{3}}{2}$ | C. | $\frac{{m}_{A}}{{m}_{B}}$=$\frac{\sqrt{3}}{1}$ | D. | $\frac{{m}_{A}}{{m}_{B}}$=$\frac{1}{2}$ |
3.如图所示,光滑大圆环固定在竖直平面内,两个轻质小圆环固定在大圆环的水平直径两端两根轻质长绳分别穿过两个小圆环,一端都系在大圆环的另一个轻质小圆环p上,另一端分别挂一重物m1、m2,设绳子与小圆环间的摩擦、小圆环的大小均可忽略,当小圆环p在图示位置处于静止状态,下列关系成立的是( )
A. | m1=$\sqrt{3}$m2 | B. | m1=$\frac{\sqrt{3}}{2}$m2 | C. | m1=$\frac{\sqrt{3}}{3}$m2 | D. | m1=$\frac{\sqrt{3}}{4}$m2 |
13.2016年8月16日凌晨1点40分,我国首颗量子科学实验卫星“墨子”在酒泉成功发射至高度为500km的预定圆形轨道.此前6月在西昌成功发射了第二十三颗北斗导航同步卫星G7(高度约为36000km),关于这两颗卫星下列说法中正确的是( )
A. | 实验卫星“墨子”的周期比北斗G7小 | |
B. | 实验卫星“墨子”的加速度比北斗G7小 | |
C. | 北斗G7的运行速度大于实验卫星“墨子”的运行速度 | |
D. | 通过地面控制可以将北斗G7定点于北京正上方 |
20.用如图所示的装置,来探究碰撞过程中的不变量.图中PQ是斜槽,其末端水平,先使A球从斜槽上某一高度处由静止释放,在水平地面的记录纸上留下落点痕迹P,重复10次,得到10个落点,再把B球放在斜槽末端,A球滚到斜槽末端与B球碰撞,碰后A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹,重复10次.A、B两球在记录纸上留下的落点痕迹如图所示,则下列说法正确的是( )
A. | 只需满足A球和B球mA>mB,对半径无特别要求 | |
B. | 每次都要求A球从同一位置静止释放 | |
C. | 斜槽不光滑,实验也可以正常进行 | |
D. | 在误差范围内,通过探究会得到表达式:mA$\overline{ON}$=mA$\overline{OM}$+mB$\overline{OP}$成立 |
2.如图,两个初速度大小相同的同种离子a和b,从O点沿垂直磁场方向进入匀强磁场,最后都打到屏P上,不计重力.下列说法正确的有( )
A. | a、b可能带异种电荷 | B. | a在磁场中飞行的时间比b短 | ||
C. | a在磁场中飞行的路程比b的短 | D. | a在p上的落点与O点的距离比b的近 |