题目内容
20.![](http://thumb.1010pic.com/pic3/quiz/images/201504/157/bd70b367.png)
①毛笔画相邻两条线的时间间隔T=0.05s,图乙中的左端是圆柱棒的悬挂端(填“左”或“右”).
②根据图乙所给的数据,可知毛笔画下记号C时,圆柱棒下落的速度vC=1.12m/s;画下记号D时,圆柱棒下落的速度vD=1.60m/s;记号C、D之间重力势能的变化量△EP=0.333J,棒的动能变化量△EK=0.326J.则△EP>△EK(填“>”、“=”或“<”),造成此结果的原因有有摩擦阻力存在(至少写出一个).(g取9.80m/s2,结果保留三位有效数字)
分析 了解该实验装置的原理,它类似于打点计时器,蘸有颜料的毛笔随电动机转一圈就在圆柱棒面上的纸上画出记号,这就像打点计时器每隔一定时间就打一个点.数据的处理思路与打点计时器打出来的纸带处理一样.
利用匀变速直线运动的推论,可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度,从而求出动能.根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值.
解答 解:(1)毛笔画相邻两条线的时间间隔为电动机的转动周期.
已知电动机铭牌上标有“1200r/min”字样,即每秒转20周,所以T=0.05 s,
圆柱下落过程中,毛笔依次从圆柱的下端往上端画,随着时间圆柱是加速运动,在乙图中圆柱的左端速度较大,右端速度较小,所以图乙中的圆柱棒的左端是悬挂端.
(2)利用匀变速直线运动的推论
vC=$\frac{0.068+0.044}{2×0.05}$=1.12m/s;
vD=$\frac{0.092+0.068}{2×0.05}$=1.60m/s;
根据重力势能的定义式得:
重力势能减小量△Ep=mgh=0.5×9.8×0.068J=0.333 J.
C、D之间棒的动能的变化量为△EK=EkD-EkC=$\frac{1}{2}$mvD2-$\frac{1}{2}$mvC2=0.326 J
则△EP>△EK,造成此结果的原因有有摩擦阻力存在.
故答案为:①0.05,左
②1.12,1.60,0.333,0.326;>,有阻力存在
点评 该实验装置是根据打点计时器的特点和实验原理进行设计新的实验.
数据的处理思路与打点计时器打出来的纸带处理一样.
我们对于书本上的实验必须要掌握实验原理,了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项,才能解决设计实验的问题.
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
练习册系列答案
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A. | 与门 | B. | 或门 | C. | 非门 | D. | 与非门 |
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A. | 两球在t=2s时速度相等 | |
B. | 两球在t=8s时相遇 | |
C. | 两球在t=8s时相距最远 | |
D. | 甲、乙两球做初速度方向相反的单向匀减速直线运动,加速度大小相同方向相反 |
5.某同学将铜片和锌片插入水果中制成一个“水果电池”,该同学利用下列所给器材测量水果电池的电动势E和内阻r.
A.电流表G1(内阻Rg=15Ω,满偏电流Ig=2mA)
B.电流表G2(量程20mA,内阻约2Ω)
C.滑动变阻器R1(0~1000Ω)
D.电阻箱R2(0~9999.9Ω)
E.待测水果电池(电动势E约4V,内阻r约200Ω)
F.开关S,导线若干
![](http://thumb.1010pic.com/pic3/quiz/images/201504/158/7ad55770.png)
(1)实验中用电流表G1改装成量程0~4V的电压表,需串联一个阻值为1985Ω的电阻;
(2)用电流表G2和改装成的电压表测量水果电池的电动势和内阻,为尽量减小实验的误差,请在图1虚线方框中画出实验电路图;
(3)该同学实验中记录的6组对应的数据如表,试根据表中数据在图2中描点画出U-I图线;由图线可得,水果电池的电动势E=3.70V,内电阻r=190Ω;
(4)实验测得的水果电池的电动势与真实值相比,E测等于E真(选填“大于”、“小于”或“等于”).
A.电流表G1(内阻Rg=15Ω,满偏电流Ig=2mA)
B.电流表G2(量程20mA,内阻约2Ω)
C.滑动变阻器R1(0~1000Ω)
D.电阻箱R2(0~9999.9Ω)
E.待测水果电池(电动势E约4V,内阻r约200Ω)
F.开关S,导线若干
![](http://thumb.1010pic.com/pic3/quiz/images/201504/158/7ad55770.png)
(1)实验中用电流表G1改装成量程0~4V的电压表,需串联一个阻值为1985Ω的电阻;
(2)用电流表G2和改装成的电压表测量水果电池的电动势和内阻,为尽量减小实验的误差,请在图1虚线方框中画出实验电路图;
(3)该同学实验中记录的6组对应的数据如表,试根据表中数据在图2中描点画出U-I图线;由图线可得,水果电池的电动势E=3.70V,内电阻r=190Ω;
I/mA | 4.0 | 5.0 | 8.0 | 10.0 | 12.0 | 14.0 |
U/V | 3.04 | 2.85 | 2.30 | 1.90 | 1.50 | 1.14 |
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