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【题目】某同学利用如图甲所示的实验装置探究合力做功与动能变化之间的关系。

(1)除了图示的实验器材,下列器材中还必须使用的是_______

A.直流电源 B.刻度尺

C.秒表 D.天平(含砝码)

(2)实验中需要通过调整木板倾斜程度以平衡摩擦力,目的是_______

A.为了使小车能做匀加速运动

B.为了增大绳子对小车的拉力

C.为了使绳子对小车做的功等于合外力对小车做的功

(3)平衡摩擦力后,为了使绳子的拉力约等于钩码的总重力,实验中确保钩码的总质量远远小于小车的质量。实验时,先接通电源,再释放小车,得到图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个计数点A、B、C,测得它们到起始点O的距离分别为sA、sB、sC,相邻计数点间的时间间隔为T,已知当地重力加速度为g,实验时钩码的总质量为m,小车的质量为M。从OB的运动过程中,拉力对小车做功W=___________小车动能变化量ΔEk=_____________

【答案】 BD C mgSB

【解析】(1)实验需要测出小车的质量,因此需要天平,进行实验数据处理时要求出小车的速度,需要用刻度尺测出计数点间的距离,故选BD.
(2)实验前要把木板的一端适当垫高以平衡摩擦力,平衡摩擦力后小车受到的合力等于绳子的拉力,可以使绳子对小车做的功等于合外力对小车做的功,故AB错误,C正确;故选C.
(3)从OB的运动过程中,拉力对小车做功W=mgsB
打下B点时小车的速度:vB=,小车动能变化量Ek=Mv2=

练习册系列答案
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【题目】小明同学利用如图装置验证机械能守恒定律.他将直径为d=1.50cm的小铁球由光电门1的正上方自由释放,先后通过光电门12,测得小球通过光电门的时间分别为△t1=23.0×l0-3s、△t2=9.1×l0-3s.

1)请根据以上数据帮小明同学计算出小球通过光电门1时的速度为__________m/s(保留两位有效数字),如果换用直径相同的木球,则实验误差将________(选填增大、不变、减小);

2)若已知当地重力加速度为g,测得两光电门间的距离为h,则满足关系式gh=__________(用题中所给字母表示),即可验证小球下落过程中机械能守恒.

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【题目】一个光滑的圆锥体固定在水平桌面上,其轴线沿竖直方向,母线与轴线之间的夹角θ=30°.一条长为L的轻绳一端固定在圆锥体的顶点O处,另一端拴着质量为m的物体(物体可看做质点),物体以角速度ω绕圆锥体的轴线作水平匀速圆周运动.

1)当ω1=时,求绳的拉力T1

2)当ω2=时,求绳的拉力T2

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【题目】如图所示,半径为R的光滑圆环固定在竖直平面内,ABCD是圆环相互垂直的两条直径,CD两点与圆心O等高.一个质量为m的光滑小球套在圆环上,一根轻质弹簧一端连在小球上,另一端固定在P点,P点在圆心O的正下方处.小球从最高点A由静止开始沿逆时针方向下滑,已知弹簧的原长为R,弹簧始终处于弹性限度内,重力加速度为g.下列说法正确的有(

A. 弹簧长度等于R时,小球的动能最大

B. 小球运动到B点时的速度大小为

C. 小球在AB两点时对圆环的压力差为4mg

D. 小球从AC的过程中,弹簧对小球做的功等于小球机械能的增加量

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【题目】飞机在水平跑道上滑行一段时间后起飞。飞机总质量m=1×104kg,发动机在水平滑行过程中保持额定功率P=8000kW,滑行距离x=50m,滑行时间t=5s,然后以水平速度v0=80m/s飞离跑道后逐渐上升,飞机在上升过程中水平速度保持不变,同时受到重力和竖直向上的恒定升力(该升力由其他力的合力提供,不含重力),飞机在水平方向通过距离L=1600m的过程中,上升高度为h=400m。取g=10m/s2。求:

1)假设飞机在水平跑道滑行过程中受到的阻力大小恒定,求阻力f的大小;

2)飞机在上升高度为h=400m过程时,飞机的动能为多少。

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【题目】如图所示表示两列相干水波的叠加情况,图中的实线表示波峰,虚线表示波谷。设两列波的振幅均为5 cm,且图示的范围内振幅不变,波速和波长都相同。C点是BE连线的中点,下列说法中正确的是

A. A点始终处于波峰位置

B. C点和D点都保持静止不动

C. 图示时刻AB两点的竖直高度差为20cm

D. 图示时刻C点正处于平衡位置且向水面下运动

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【题目】一辆实验小车可沿水平地面(图中纸面)上的长直轨道匀速向右运动。有一台发出细光束的激光器装在小转台M上,到轨道的距离MNd =10m,如图所示。转台匀速转动,使激光束在水平面内扫描,扫描一周的时间为T =60s。光速转动方向如图中箭头所示。当光束与MN的夹角为45°时,光束正好射到小车上。如果再经过Δt=2.5s光束又射到小车上,则小车的速度为多少?(结果保留二位数字)。

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【题目】用电磁场可以控制带电粒子的运动,使之到达指定的位置。己知空间中电磁 场分布如图所示,上半部分是电场强度为E的匀强电场,下半部分是磁感应强度为B的匀强磁场,电场与磁场的分界面为水平面,电场方向与界面垂直向上,磁场方向垂直纸面 指向里。位于电场一侧距界面为hP点可以释放出带电粒子,O点是P点至界面垂线的垂足,D点位于纸面上O点的右侧,OD与磁场B的方向垂直,如图所示。己知带电粒子质量为m,且带有电荷量-q q>0),重力不计。

1)该带电粒子自P点以初速度vp水平向右飞出,经过D点,然后历经磁场一次自行回至P点。试求OD两点间距离d以及相应的vp

2)若OD两点间距离d为已知,且该带电粒子从P点以初速度v0水平向右飞出后,在以后的运动过程中能经过D点,试讨论初速度v0的取值情况。

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【题目】如图甲所示小物块静止在倾角θ=37°的粗糙斜面上。现对物块施加一个沿斜面向下的推力F,力F的大小随时间t的变化情况如图乙所示,物块的速率v随时间t的变化规律如图丙所示,sin37 °=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g10 m/s,下列说法正确的是

A. 物块的质量为1kg

B. 物块与斜面间的动摩擦因数为0.7

C. 0~3 s时间内力F做功的平均功率为0.32 W

D. 0~3s时间内物块克服摩擦力做的功为5.12J

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