高三物理解答题中等难度题
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
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某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律.已知当地的重力加速度g=9.80m/s2
(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器材;
B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上;
C.用天平测出重锤的质量;
D.释放悬挂纸带的夹子,同时接通电源开关打出一条纸带;
E. 测量纸带上某些点间的距离;
F. 根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。
其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是(填字母)________。
(2)实验小组选出一条纸带如图乙所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点,A、B、C为三个计数点,在计数点A和B、B和C之间还各有一个点,测得h1=12.01cm,h2=20.20cm,h3=27.86cm.打点计时器通以50Hz的交流电.根据以上数据算出:当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了________J;此时重锤的动能比开始下落时增加
了________J,(重锤质量为m kg,答案中的数据均要求保留3位有效数字)
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用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种.重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量、分析,即可验证机械能守恒定律.
(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到电源的“直流”上;
C.先释放纸带,再接通电源打出一条纸带;
D.测量纸带上某些点间的距离;
E.根据测量的结果,分别计算重锤下落过程中减少的重力势能和增加的动能.
其中操作不当的步骤是:_______(填选项对应的字母).
(2)正确操作后打出的纸带如图所示,根据打出的纸带,选取纸带上连续的五个点A、B、C、D、E,测出AC的距离为s1,CE的距离为s2,打点的频率为f,根据这些条件,计算打C点时重锤下落的速率vc=____________.
(3)实验中发现,重锤减小的重力势能大于重锤动能的增量,其主要原因是在重锤下落的过程中存在阻力作用(设阻力恒定),可以通过该实验装置测阻力的大小.若已知当地重力加速度为g,重锤的质量为m.试用这些物理量和上图纸带上的数据符号表示出重锤在下落过程中受到的阻力大小F= _______.
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在验证机械能守恒定律实验中,
(1)为完成此实验,图1中A、B、C、D、E表示部分实验器材,需在图中选用的器材有 .(填入正确选项前的字母)
(2)下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.打点计时器接到电源的“直流输出”上
B.释放纸带后接通电源,打出一条纸带
C.测量纸带上某些点间的距离
D.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能
其中操作不当的步骤是 .
(3)利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值.根据打出的纸带,选取纸带上连续的五个点A、B、C、D、E,测出各点之间的距离如图2所示.使用交流电的频率为f,则计算重锤下落的加速度的表达式a= .(用x1、x2、x3、x4及f表示)
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如图所示是利用自由落体运动进行“验证机械能守恒定律”的实验装置,所用的打点计时器通以50Hz的交流电.
(1)甲同学按照正确的实验步骤操作后,选出一条纸带如图所示,其中O点为重物刚要下落时打点计时器打下的第一个点,A、B、C为三个计数点,用刻度尺测得OA=12.41cm,OB=18.60cm,OC=27.21cm,在计数点A和B、B和C之间还各有一个点。已知重物的质量为1.00kg,取g =9.80m/s2 。在OB段运动过程中,重物重力势能的减少量ΔEp=_________J;重物的动能增加量ΔEk=___________J(结果均保留三位有效数字)。
(2)该实验没有考虑各种阻力的影响,这属于本实验的___________误差(选填“偶然”或“系统”)。由此看,甲同学数据处理的结果比较合理的应当是ΔEp________ΔEk(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
(3)乙同学想利用该实验装置测定当地的重力加速度。他打出了一条纸带后,利用纸带测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h,算出了各计数点对应的速度v,以h为横轴,以为纵轴画出了如图所示的图线.由于图线没有过原点,他又检查了几遍,发现测量和计算都没有出现问题,其原因可能是:____________.
(4)乙同学测出该图线的斜率为k,则当地重力加速度的测量值g ____ k(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
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如图所示是利用自由落体运动进行“验证机械能守恒定律”的实验装置,所用的打点计时器通以50Hz的交流电。
(1)某同学按照正确的实验步骤操作后,选出一条纸带如图所示,其中O点为重物刚要下落时打点计时器打下的第一个点,A、B、C为三个计数点,用刻度尺测得OA=12.41cm,OB=18.60cm,OC=27.21cm,在计数点A和B、B和C之间还各有一个点。已知重物的质量为1.00kg,取g =9.80m/s2 。在OB段运动过程中,重物重力势能的减少量ΔEp=_____J;重物的动能增加量ΔEk=_______J(结果均保留三位有效数字)。
(2)根据该同学数据处理的结果,回答这个结果是否合理?并简要说明依据是什么。______________________.
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如图所示是利用自由落体运动进行“验证机械能守恒定律”的实验装置,所用的打点计时器通以50Hz的交流电.
(1)甲同学按照正确的实验步骤操作后,选出一条纸带如图所示,其中O点为重物刚要下落时打点计时器打下的第一个点,A、B、C为三个计数点,用刻度尺测得OA=12.41cm,OB=18.60cm,OC=27.21cm,在计数点A和B、B和C之间还各有一个点。已知重物的质量为1.00kg,取g =9.80m/s2 。在OB段运动过程中,重物重力势能的减少量ΔEp=_________J;重物的动能增加量ΔEk=___________J(结果均保留三位有效数字)。
(2)该实验没有考虑各种阻力的影响,这属于本实验的___________误差(选填“偶然”或“系统”)。由此看,甲同学数据处理的结果比较合理的应当是ΔEp________ΔEk(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
(3)乙同学测出该图线的斜率为k,则当地重力加速度的测量值g ____ k(选填“大于”、“等于”或“小于”)
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如图所示是利用自由落体运动进行“验证机械能守恒定律”的实验装置,所用的打点计时器通以50Hz的交流电。
(1)甲同学按照正确的实验步骤操作后,选出一条纸带如图所示,其中O点为重物刚要下落时打点计时器打下的第一个点,A、B、C为三个计数点,用刻度尺测得OA=12.41cm,OB=18.60cm,OC=27.21cm,在计数点A和B、B和C之间还各有一个点。已知重物的质量为1.00kg,取g =9.80m/s2 。在OB段运动过程中,重物重力势能的减少量ΔEp= J;重物的动能增加量ΔEk= J(结果均保留三位有效数字)。
(2)该实验没有考虑各种阻力的影响,这属于本实验的 误差(选填“偶然”或“系统”)。由此看,甲同学数据处理的结果比较合理的应当是ΔEp ΔEk(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
(3)乙同学想利用该实验装置测定当地的重力加速度。他打出了一条纸带后,利用纸带测量出了各计数点到打点计时器打下的速度为零的点的距离h,算出了各计数点对应的速度v,以h为横轴,以为纵轴画出了如图所示的图线。由于图线没有过原点,他又检查了几遍,发现测量和计算都没有出现问题,其原因可能是: 。
乙同学测出该图线的斜率为k,如果不计一切阻力,则当地的重力加速度g k(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
(4)丙同学利用该实验装置又做了其它探究实验,分别打出了标号为①、②、③、④的4条纸带,其中只有一条是做“验证机械能守恒定律”的实验时打出的。为了找出该纸带,丙同学在每条纸带上取了点迹清晰的、连续的4个点,用刻度尺测出相邻两个点间的距离依次为x1、x2、x3。请你根据下列x1、x2、x3的测量结果确定该纸带为________(选填标号)。(取g =9.80m/s2)
①6.13 cm,6.52 cm,6.91 cm
②6.05 cm,6.10 cm,6.15cm
③4.12 cm,4.51 cm,5.30 cm
④6.10 cm,6.58 cm,7.06 cm
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