18．做《驗證機械能守恒定律》的實驗中，紙帶上打出的點如圖所示，若重物的質(zhì)量為m千克，圖中點P為打點計時器打出的第一個點，則從起點P到打下點B的過程中，重物的重力勢能的減小量△EP=0.49J，重物的動能的增加量△EK=0.48J．（g=9.8m/s2，小數(shù)點后面保留兩位）該同學(xué)這樣驗證的系統(tǒng)誤差總是使重力勢能的減少量大于動能的增加量，原因是重物在下落中會受到空氣阻力．

分析 由圖可讀出P到B點物體下落的高度，則可求得重力勢能的減小量；由平均速度公式可求得B點的瞬時速度，則可求得B點的動能；比較兩數(shù)據(jù)可得出結(jié)論．注意分析誤差存在的原因．

解答 解：由題意可得物體由P到B的過程中，重物高度下降了△h=5.01cm=0.0501m，故重力勢能的減小量△EP=mg△h=1×9.8×0.0510J≈0.49J；
B點的速度等于AC段的平均速度，故VB=$\frac{（7.06-3.14）}{0.04}×1{0}^{-2}$=0.98m/s；則動能的增加量△EK=$\frac{1}{2}$mVB2=$\frac{1}{2}$×1×（0.98）2≈0.48J．
在重物在下落中會受到空氣阻力，故增加的動能小于減小的重力勢能；
故答案為：0.49；0.48；大于； 重物在下落中會受到空氣阻力

點評 本題考查驗證機械能守恒定律的實驗，在本實驗中應(yīng)明確紙帶的處理方法，同時還應(yīng)注意實驗因為阻力的存在，結(jié)論應(yīng)說明是在誤差允許的范圍內(nèi)得出的．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

2．某人站在一平臺上，用長L=0.6m的輕細(xì)線拴一個質(zhì)量為m=0.6kg的小球，讓它在豎直平面內(nèi)以O(shè)點為圓心做圓周運動，當(dāng)小球轉(zhuǎn)到最高點A時，人突然撒手．經(jīng)t=0.8s小球落地，落地點B與A點的水平距離x=4.8m，不計空氣阻力，g=10m/s2．則（　�。�
A．小球做類平拋運動
B．A點距地面高度為0.32m
C．人撒手前小球運動到A點時，繩對球的拉力FT的大小為36N
D．人撒手前小球運動到A點時，繩對球的拉力FT的大小為30N

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

9．某水庫用水帶動如圖甲所示的交流發(fā)電機發(fā)電，發(fā)電機與一個理想升壓變壓器連接，給附近工廠的額定電壓為10kV的電動機供電．交流發(fā)電機的兩磁極間的磁場為勻強磁場，線圈繞垂直于勻強磁場的水平軸OO′沿順時針方向勻速運動，從圖示位置開始計時，產(chǎn)生的電動勢如圖乙所示．發(fā)電機的線圈電阻和連接各用電器的導(dǎo)線電阻都忽略不計，交流電壓表與交流電流表都是理想電表．下列說法正確是（　�。�
A．0.005 s時交流電壓表的讀數(shù)為500v
B．變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為1：20
C．進入電動機的電流的頻率是100Hz
D．開關(guān)K閉合后電壓表的示數(shù)不變，電流表的示數(shù)變大

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

6．.如圖甲所示，在光滑絕緣水平桌面內(nèi)建立xOy坐標(biāo)系，在第II象限內(nèi)有平行于桌面的勻強電場，場強方向與x軸負(fù)方向的夾角θ=45°．在第 III象限垂直于桌面放置兩塊相互平行的平板c1、c2，兩板間距為d1=0.6m，板間有豎直向上的勻強磁場，兩板右端在y軸上，板c1與x軸重合，在其左端緊貼桌面有一小孔M，小孔M離坐標(biāo)原點O的距離為L=0.72m．在第IV象限垂直于x軸放置一塊平行y軸且沿y軸負(fù)向足夠長的豎直平板c3，平板c3在x軸上垂足為Q，垂足Q與原點O相距d2=0.18m．現(xiàn)將一帶負(fù)電的小球從桌面上的P點以初速度v0=4$\sqrt{2}$m/s垂直于電場方向射出，剛好垂直于x軸穿過c1板上的M孔，進入磁場區(qū)域．已知小球可視為質(zhì)點，小球的比荷$\frac{q}{m}$=20C/kg，P點與小孔M在垂直于電場方向上的距離為s=$\frac{\sqrt{2}}{10}$m，不考慮空氣阻力．

（1）求勻強電場的場強大�。�
（2）要使帶電小球無碰撞地穿出磁場并打到平板c3上，求磁感應(yīng)強度的取值范圍．
（3）若t=0時刻小球從M點進入磁場，磁場的磁感應(yīng)強度如圖乙隨時間呈周期性變化（取豎直向上為磁場正方向），求小球從M點到打在平板c3上所用的時間．（計算結(jié)果保留兩位小數(shù)）

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

13．如圖所示，兩平行金屬板水平放置，相距為d，兩極板接在電壓可調(diào)的電源上，兩金屬板之間存在著方向垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，金屬板右側(cè)有一寬度為d的方向垂直紙面向里的足夠長的勻強磁場，磁感應(yīng)強度也為B，且邊界與水平方向的夾角為60°．金屬板中間有一粒子發(fā)射源，會沿水平方向發(fā)射出電性不同的兩種帶電粒子，調(diào)節(jié)可變電源的電壓，當(dāng)電源電壓為U使，粒子恰好能沿直線飛出金屬板，粒子離開金屬板進入有界磁場后分成兩束，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后恰好同時從兩邊界離開磁場，而且從磁場右邊界離開的粒子的速度方向恰好與磁場邊界垂直，粒子之間的相互作用不計，粒子的重力不計，試求：
（1）帶電粒子從發(fā)射源發(fā)出時的速度大�。�
（2）帶負(fù)電粒子的比荷和帶正電粒子在磁場中的運動半徑．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

3．關(guān)于電勢差與場強的關(guān)系，下列說法中正確的是（　�。�
A．U=Ed關(guān)系式適用于任何電場
B．在勻強電場中，兩點間的電勢差正比于兩點間的距離
C．U=Ed公式中的d是指兩點間的距離
D．$\frac{V}{m}$和$\frac{N}{C}$兩單位相等

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

10．根據(jù)能量守恒，下列說法正確的是（　　）
A．物體對外界做功2J，并從外界吸收2J的熱量，則物體內(nèi)能增加4J
B．外界對物體做功2J，物體從外界吸收2J熱量，則物體內(nèi)能增加4J
C．外界對物體做功2J，物體向外界放出2J的熱量，則物體內(nèi)能不變
D．物體對外界做功2J，并向外界放出2J的熱量，則物體內(nèi)能減少4J

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

7．為研究傘兵的跳傘運動過程，在一次訓(xùn)練中總質(zhì)量為80kg的跳傘運動員，從離地面500m的直升機上跳下，經(jīng)過2s拉開繩索開啟降落傘，用計算機畫出了跳傘過程的v-t圖象，經(jīng)計算機計算當(dāng)t=14s時運動員下降158m試根據(jù)圖象求：（g=10m/s2）
（1）t=1s時運動員的加速度和所受的阻力大�。�
（2）運動員在空中運動的總時間？
（3）整個下落過程中阻力所做的功和機械能的改變量？

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

8．在驗證機械能守恒定律的實驗中，使質(zhì)量為m=200g的重物自由下落，打點計時器在紙帶上打出一系列的點，選取一條符合實驗要求的紙帶如圖所示．O為紙帶下落的起始點，A、B、C為從合適位置開始選取連續(xù)點中的三個點．已知打點計時器每隔0.02s打一個點，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.80m/s2，那么：

（1）同學(xué)甲根據(jù)公式sOB=$\frac{v_B^2}{2g}$得vB2=2gsOB=3.76（m/s）2，計算出從O點到B點重物動能增加量△Ek=$\frac{1}{2}$mvB2=0.376J，再由重力做功W=mgsOB計算出重力勢能的減少量△Ep=0.376J，于是他根據(jù)△Ek=△Ep得出重物下落過程中機械能守恒的結(jié)論．該同學(xué)的探究過程是否合理？簡要說明理由．
答：不合理．應(yīng)根據(jù)vB=$\frac{{s}_{AC}}{2T}$計算出B點的速度，然后計算B點的動能．
（2）同學(xué)乙還想根據(jù)紙帶上的測量數(shù)據(jù)進一步探究重物和紙帶下落過程中所受的阻力，為此他計算出紙帶下落的加速度為a=9.5m/s2，從而計算出阻力f=0.06N
（3）若同學(xué)丙不慎將上述紙帶從OA之間扯斷，他僅利用A點之后的紙帶能否實現(xiàn)驗證機械能守恒定律的目的？若能，寫出要測量的物理量和驗證過程（可根據(jù)需要增加計數(shù)點，如D、E等）；若不能，簡要說明理由．
答：能，在C點后面再取幾個計數(shù)點D、E、F等，測出相鄰計數(shù)點間的距離sAB、sBC、sCD、sDE，根據(jù)${v_B}=\frac{{{s_{AB}}+{s_{BC}}}}{2T}$和${v_D}=\frac{{{s_{CD}}+{s_{DE}}}}{2T}$算出B、D點的速度及對應(yīng)的動能$\frac{1}{2}mv_B^2$和$\frac{1}{2}mv_D^2$，然后驗證mg（sBC+sCD）和$\frac{1}{2}mv_D^2-$$\frac{1}{2}mv_B^2$是否相等．

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同步練習(xí)冊答案