7.质量M=4kg的重锤锻打铁器.铁器质量m=0.6kg,已知打铁器前重锤的速度v=10米/秒,设打击时有60%的机械能转化为内能.其中50%使铁器升温,已知铁的比热c=5×102J/kg℃,求重锤连续打击20次后,铁器的温度升高多少摄氏度? 【查看更多】

 

题目列表(包括答案和解析)

如图所示的阿特伍德机可以用来测量重力加速度,一不可伸长的轻绳跨过轻质定滑轮,两端分别连接质量为M=0.6kg和m=0.4kg的重锤.已知M自A点由静止开始运动,经1.0s运动到B点.求

(1)M下落的加速度;

(2)当地的重力加速度.

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在利用重锤下落探究动能与重力势能的转化和守恒的实验中:
(1)有下列器材可供选用:铁架台,打点计时器,纸带,秒表,导线,电键,天平.其中不必要的器材有
秒表、天平
秒表、天平
;缺少的器材是
低压交流电源、重锤、刻度尺
低压交流电源、重锤、刻度尺
.
(2)实验中用打点计时器打出的纸带如图所示,其中,A为打下的第1个点,C、D、E、F为距A较远的连续选取的四个点(其他点子未标出).用刻度尺量出C、D、E、F到A的距离分别为s1,s2,s3,s4重锤的质量为m,电源的频率为f,实验地点的重力加速度为g.现选纸带中的D点作为参考点,设打该点时重锤的重力势能为零.为了探究重锤动能与重力势能的转化和守恒,则应计算出:打下D点时重锤的速度v=
1
2
f(s3-s1)
1
2
f(s3-s1)
(文字表达式),那么重锤下落过程中动能与重力势能的总和E=
1
8
mf2(s3-s1)2
1
8
mf2(s3-s1)2
(文字表达式).再分别测量并计算纸带上其他各点对应的重锤的动能和重力势能之和,进行比较分析,即可完成实验与探究.

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(1)在验证机械能守恒定律的实验中,质量m=1kg的重锤自由下落,在纸带上打出了一系列的点,如图1所示,相邻记数点时间间隔为0.02s,长度单位是cm.求:
①打点计时器打下记数点B时,物体的速度VB=
0.98
0.98
 m/s(保留三位有效数字);
②该同学操作符合规范,考虑到各种误差因素并尽可能减小了误差.根据题中提供的条件,可求出当地重力加速度g=
9.8
9.8
 m/s2.(保留三位有效数字)
(2)为了测量一电动势约为2V,内阻约0.1Ω蓄电池的电动势和内阻.实验室提供了下列器材:
A.电压表(0~15V,内阻约为30kΩ);       B.电流表A1(0~0.6A,内阻r1约为2Ω);
C.电流表A2(0~20mA,内阻r2=10Ω);      D.滑动变阻器R1(0~10Ω,2A);
E.滑动变阻器R2(0~100Ω,0.5A);        F.阻值为1Ω的标准定值电阻R0;
G.定值电阻R=90Ω;                        H.开关1只,足量导线.
①为了使电动势和内阻的测量尽可能准确,实验时滑动变阻器及可能用到的电阻应选
R1、R、R0
R1、R、R0
(填写器材的字母代号)
②在虚线框中画出实验原理电路图.(在图上标出所用器材的字母符号);
③根据实验中测得数据作出的I2-I1图象如图2所示,由此可得:电源电动势为E=
2.00
2.00
V,电源的内阻为r=
0.20
0.20
Ω.

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在验证机械能守恒定律的实验中,质量m=1kg的重锤自由下落,在纸带上打出了一系列的点,如图所示,相邻计数点的时间间隔为0.1s,长度单位是cm,g取9.8m/s2.(保留三位有效数字)
(1)打点计时器打下记数点B时,物体的速度vB=
1.94
1.94
 m/s.
(2)从点O到打下计数点B的过程中,物体重力势能的减小量△EP=
1.90
1.90
 J,动能的增加量△Ek=
1.88
1.88
 J.

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在验证机械能守恒定律的实验中,质量为m 的重锤自由下落,在纸带上打出了一系列的点,如图所示,相邻记数点时间间隔为0.02s,长度单位是cm,g取9.8m/s2.求:

(1)该实验所需器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物,此外还需
D
D
(填字母代号)中的器材.
A.直流电源、天平及砝码                 B.直流电源、毫米刻度尺
C.交流电源、天平及砝码                 D.交流电源、毫米刻度尺
(2)打点计时器打下记数点B时,物体的速度VB=
0.96
0.96
 m/s(保留两位有效数字);
(3)从点O到打下记数点B的过程中,物体重力势能的减小量△EP=
0.47m
0.47m
 J,动能的增加量△EK=
0.46m
0.46m
  J(保留两位有效数字);
(4)根据题中提供的条件,可求出重锤实际下落的加速度a=
9.5
9.5
 m/s2.(保留两位有效数字)
(5)即使在实验操作规范,数据测量及数据处理很准确的前提下,该实验测得的△EP 也一定略大于△EK,这是实验存在系统误差的必然结果,试分析该系统误差产生的主要原因为
重锤和纸带都受到阻力的作用,因此机械能有损失
重锤和纸带都受到阻力的作用,因此机械能有损失
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