题目内容

10．在“验证机械能守恒定律”的一次实验中，质量为1kg的重物由静止开始下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示，已知相邻计数点时间间隔为0.02s，则：从起点P到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量△EP=0.49J，此过程中物体动能的增加量△Ek=0.48J；（重力加速度取g=9.8m/s2，结果保留两位有效数字）由此可得出的结论是在误差允许范围内，物体机械能守恒．

分析 利用在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度来求B的速度大小，然后根据动能、势能定义进一步求得动能和势能的变化情况；若动能的增加量和重力势能的减小量相等，则重锤下落过程中机械能守恒．

解答 解：物体重力势能减小量为：△EP=mgh=1×9.8×0.0486=0.49J；
中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度来求B的速度大小：
vB=$\frac{{x}_{AC}}{{t}_{AC}}$=$\frac{0.0706-0.0314}{2×0.02}$m/s=0.98m/s
动能的增加量为：△Ek=$\frac{1}{2}$m${v}_{B}^{2}$=$\frac{1}{2}$×1×0.982=0.48J；
验证机械能守恒定律的实验中，在误差允许的范围内，机械能是守恒的．
故答案为：0.49，0.48，在误差允许范围内，物体机械能守恒．

点评 正确解答实验问题的前提是明确实验原理，从实验原理出发进行分析所需实验器材、实验步骤、所测数据等，会起到事半功倍的效果．

练习册系列答案
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20．关于力的叙述正确的是（　　）
A．力是物体对物体的作用，总是成对出现的
B．只有相互接触的物体，才有力的作用
C．直接接触的物体间一定有力的作用
D．两物体相互作用不一定直接接触
1．如图所示，正在行驶的火车车厢内，有一人相对车厢由静止释放一小球，则小球（　　）
A．可能落在A处B．可能落在B处C．可能落在C处D．以上都不可能
18．如图所示，可视为质点的，质量为m的小球，在半径为R的竖直放置的光滑圆形管内做圆周运动，下列有关说法中正确的是（　　）
A．小球能够通过最高点的最小速度为0
B．小球能通过最高点的最小速度为$\sqrt{gR}$
C．如果小球在最高点时的速度大小为2$\sqrt{gR}$，则此时小球对管道有向上的作用力
D．如果小球在最低点时的速度大小为$\sqrt{gR}$，则小球通过该点时与管道间无相互作用力
5．为了描绘标有“3V，0.4W”的小灯泡的伏安特性曲线，要求灯泡电压能从零开始变化．所给器材如下：
A．电流表（0～200mA，内阻0.5Ω）
B．电流表（0～0.6A，内阻0.01Ω）
C．电压表（0～3V，内阻5kΩ）
D．电压表（0～15V，内阻50kΩ）
E．滑动变阻器（0～10Ω，0.5A）
F．滑动变阻器（0～1kΩ，0.1A）
G．电源（3V）
H．电键一个，导线若干．
（1）为了完成上述实验，实验中应选择的仪器是ACEGH．
（2）在方框中画出实验电路图．
15．如图所示是某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置，当太阳光照射到小车上方的光电板，光电板中产生的电流经电动机带动小车前进，若电池电压为3V，牵引功率为3W，整车总质量0.5kg，小车运动中所受阻力随速度成正比例系数为K=3Ns/m．小车在平直的水泥地上从静止开始加速行驶，经过一段时间可达到最大速度，则小车（　　）
A．供电线路的最大电流不超过1AB．这段时间内小车做变加速运动
C．运行中的最大牵引力约为3ND．运行中的最大速度为1m/s
3．图示为跳伞爱好者在进行高楼跳伞表演，他从345m的高处跳下，距地面150m高处打开伞包，而后安全着地．已知跳伞者质量为60kg，完成此跳伞表演所用时间为15s．假设打开伞包前后两段时间都可看做匀变速直线运动，且始、末速度均为零．重力加速度g取10m/s2，则跳伞者在跳伞的整个过程中（　　）
A．机械能先不变后减小B．机械能一直变小
C．克服阻力做功207 kJD．最大速度为23 m/s
20．如图所示，一质量为m的带电小球，用长为L的绝缘细线悬挂在水平向右，场强为E的匀强电场中，静止时悬线与竖直方向成θ角（θ＜45°）
（1）求小球带何种电性及所带电荷量大小；
（2）如果不改变电场强度的大小而突然将电场的方向变为竖直向下，带电小球的最大速度值是多少？
1．汽车以36km/h的速度行驶．刹车时，汽车的加速度大小是4m/s2，则从开始刹车的时刻起，经过2.5s，汽车速度减为零，在这段时间内汽车的位移是12.5m．

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