15.在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在6V、50Hz的交流電源上,自由下落的重錘質(zhì)量為0.5kg,選出一條理想的紙帶如圖所示,A、B、C、為連續(xù)打出的點(diǎn),取g=9.8m/s2,O為始起點(diǎn),則:
(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí),重錘下落的速度VB=0.98m/s,
(2)從起點(diǎn)O到打下點(diǎn)B點(diǎn)的過(guò)程中,重錘的重力勢(shì)能減少量△EP=0.245J,動(dòng)能的增加量△Ek=0.240J.(△Ep、△Ek均保留三位有效數(shù)字).、
(3)造成△EP>△EK的原因是存在摩擦阻力和空氣阻力.

分析 (1)根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出B點(diǎn)的速度.
(2)根據(jù)下降的高度求出重力勢(shì)能的減小量,根據(jù)B點(diǎn)的瞬時(shí)速度得出動(dòng)能的增加量.
(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理,結(jié)合能量守恒分析重力勢(shì)能的減小量大于動(dòng)能增加量的原因.

解答 解:(1)B點(diǎn)的瞬時(shí)速度為:
${v}_{B}=\frac{{x}_{AC}}{2T}$=$\frac{(7.06-3.14)×1{0}^{-2}}{0.04}$m/s=0.98m/s.
(2)從起點(diǎn)O到打下點(diǎn)B點(diǎn)的過(guò)程中,重錘的重力勢(shì)能減少量為:
△EP=mgh=0.5×9.8×5.01×10-2J=0.245J
動(dòng)能的增加量為:$△{E}_{k}=\frac{1}{2}m{{v}_{B}}^{2}=\frac{1}{2}×0.5×0.9{8}^{2}$J=0.240J.
(3)造成△EP>△EK的原因是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中存在摩擦阻力和空氣阻力.
故答案為:(1)0.98,(2)0.245,0.240,(3)存在摩擦阻力和空氣阻力.

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握紙帶的處理方法,會(huì)根據(jù)紙帶求解瞬時(shí)速度,從而得出動(dòng)能的增加量,會(huì)根據(jù)下降的高度求解重力勢(shì)能的減小量.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

2.中國(guó)計(jì)劃在2030年左右實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)征九號(hào)運(yùn)載火箭首飛,從而實(shí)現(xiàn)載人登月,假設(shè)宇航員記錄了登陸艙在月球表面附近做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T,登陸艙在月球表面著陸后,用彈簧測(cè)力計(jì)稱量一個(gè)質(zhì)量為m的砝碼,讀數(shù)為F.已知引力常量為G.試求:
(1)月球的半徑R;
(2)月球的密度ρ;
(3)月球的第一宇宙速度v.

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3.如圖所示是一個(gè)玩具陀螺.a(chǎn)、b 和 c 是陀螺上的三個(gè)點(diǎn).當(dāng)陀螺繞垂直于地面的 軸線以角速度ω 穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)時(shí),下列表述正確的是( 。
A.a、b 和 c 三點(diǎn)的線速度大小相等B.a、b 和 c 三點(diǎn)的角速度相等
C.a、b 的角速度比 c 的大D.c 的線速度比 a、b 的大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

3.如圖所示,木塊在拉力F的作用下沿水平面向右做勻速運(yùn)動(dòng),拉力F的方向與水平面成θ角且斜向右上方,則(  )
A.木塊不一定受到摩擦力
B.木塊受到的摩擦力與拉力F的合力為零
C.木塊受到的摩擦力與拉力F的合力一定豎直向上
D.若撤去F,則物體仍做勻速運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

10.如圖所示,汽車通過(guò)輕質(zhì)光滑的定滑輪,將一個(gè)質(zhì)量為 m 的物體從井中拉出,繩與汽車連接點(diǎn)距滑輪頂點(diǎn)高 h,開(kāi)始時(shí)物體靜止,滑輪兩側(cè)的繩都豎直繃緊,汽車以 v 向右勻速運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)到跟汽車連接的細(xì)繩與水平夾角為 30°,則( 。
A.從開(kāi)始到繩與水平夾角為 30°時(shí),拉力做功 mgh
B.從幵始到繩與水平夾角為 30°時(shí),拉力做功 mgh+$\frac{3}{8}$mv2
C.在繩與水平夾角為 30° 時(shí),拉力功率等于$\frac{\sqrt{3}}{2}$mgv
D.在繩與水平夾角為 30°時(shí),拉力功率大于 $\frac{\sqrt{3}}{2}$mgv

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

20.如圖所示,跳水運(yùn)動(dòng)員從某一峭壁上水平跳出,跳入湖水中,已知運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量m=60kg,初速度v0=10m/s.若經(jīng)過(guò)1s時(shí),速度為v=10$\sqrt{2}$ m/s,則在此過(guò)程中,運(yùn)動(dòng)員動(dòng)量的變化量為(g=10m/s2,不計(jì)空氣阻力)(  )
A.600 kg•m/sB.600$\sqrt{2}$ kg•m/sC.600($\sqrt{2}$-1)kg•m/sD.600($\sqrt{2}$+1)kg•m/s

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7.如圖所示,細(xì)線的一端固定于O點(diǎn),另一端系一小球.在水平拉力F作用下,小球以恒定速率在豎直平面內(nèi)由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn).在此過(guò)程中重力和拉力的瞬時(shí)功率變化情況是( 。
A.重力的瞬時(shí)功率先增大,后減小B.重力的瞬時(shí)功率的變化無(wú)法判斷
C.拉力的瞬時(shí)功率逐漸增大D.拉力的瞬時(shí)功率的變化無(wú)法判斷

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4.民族運(yùn)動(dòng)會(huì)上有一個(gè)騎射項(xiàng)目,運(yùn)動(dòng)員騎在奔馳的馬背上,彎弓放箭射擊側(cè)向的固定目標(biāo).假設(shè)運(yùn)動(dòng)員騎馬奔馳的速度為v1,運(yùn)動(dòng)員靜止時(shí)射出的弓箭速度為v2,直線跑道離固定目標(biāo)的最近距離為d,要想命中目標(biāo)且射出的箭在空中飛行的時(shí)間最短,試求:
(1)箭射到靶的最短時(shí)間;
(2)運(yùn)動(dòng)員放箭處離目標(biāo)的距離.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

5.如圖所示演示裝置,一根張緊的水平繩上掛著四個(gè)單擺,讓b擺擺動(dòng),其余各擺也擺動(dòng)起來(lái),可以發(fā)現(xiàn)( 。
A.a擺擺動(dòng)周期最短B.c擺擺動(dòng)周期最長(zhǎng)
C.各擺擺動(dòng)的周期均與b擺相同D.d 擺振幅最大

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同步練習(xí)冊(cè)答案