【题目】图甲中所示的装置可用来探究做功与速度变化的关系.倾角为θ的斜面体固定在实验台上,将光电门固定在斜面体的底端O点,将小球从斜面上的不同位置由静止释放.释放点到光电门的距离d依次为5cm、10cm、15cm、20cm、25cm、30cm.
(1)用螺旋测微器测量钢球的直径,如图乙所示,钢球的直径D= cm
(2)该实验 (选填“需要”或者“不需要”)测量小球质量;小球通过光电门经历的时间为△t,小球通过光电门的速度为 (填字母),不考虑误差的影响,从理论上来说,该结果 (选填“<”,“>”或“=”)球心通过光电门的瞬时速度.
(3)为了探究做功与速度变化的关系,依次记录的实验数据如表所示.
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
d/×10﹣2m | 5.00 | 10.00 | 15.00 | 20.00 | 25.00 | 30.00 |
v/(ms﹣1) | 0.69 | 0.98 | 1.20 | 1.39 | 1.55 | 1.70 |
v2/(ms﹣1)2 | 0.48 | 0.97 | 1.43 | 1.92 | 2.41 | 2.86 |
| 0.83 | 0.99 | 1.10 | 1.18 | 1.24 | 1.30 |
从表格中数据分析能够得到关于“做功与速度变化的关系”的结论是: .
【答案】1)0.5625;
(2)不需要;;<;
(3)合外力做功与小球通过光电门时速度的平方成正比
【解析】
试题螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数,在读可动刻度读数时需估读.利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度,由此可以求出小铁球通过光电门时的瞬时速度.根据匀变速直线运动的规律判断求解.
解:(1)螺旋测微器:固定刻度为5.5mm,可动刻度为12.5×0.01mm=0.200mm,则读数为5.5+0.125=5.625mm=0.5625cm.
(2)根据动能定理,本实验要验证v2=2gd,故不需要测量小球的质量.
由平均速度表示经过光电门时的速度,故小球通过光电门的速度为v=
根据匀变速直线运动的规律得钢球通过光电门的平均速度等于这个过程中中间时刻速度,
所以钢球通过光电门的平均速度<钢球球心通过光电门的瞬时速度,
(3)根据表格中记录的数据可得,物体的位移d与物体的速度、以及速度的平方根都不存在正比例的关系,与速度的平方接近正比例关系,所以可选择v2为坐标系的纵坐标.将表格中的数据在d﹣v2坐标系中描点连线如图.从图象得到的直接结论是d与v2成正比;从而间接得到做功与物体速度变化的规律是合外力做功与v2成正比.
故答案为:(1)0.5625;(2)不需要;;<;(3)合外力做功与小球通过光电门时速度的平方成正比.
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【题目】如图所示,斜面上有a、b、c、d四个点,,从a点以初动能
水平抛出一个小球,它落在斜面上的b点,速度方向与斜面之间的夹角为θ.若小球从a点以初动能2
水平抛出,不计空气阻力,则下列判断正确的是( )
A. 小球将落在c点
B. 小球将落在c下方
C. 小球落在斜面的速度方向与斜面的夹角大于θ
D. 小球落在斜面的速度方向与斜面的夹角等于θ
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【题目】如图所示为氢原子能级示意图的一部分,根据波尔理论,下列说法正确的是
A. 氢原子从n=4能级跃迁到n=3能级,原子的能量增加
B. 氢原子从n=4能级跃迁到n=3能级,需吸收光子
C. 一个氢原子从n=3能级向低能级跃迁,能辐射出3种不同频率的光子
D. 氢原子从高能态向低能态跃迁时放出的光子的能量等于前后两个能级之差
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【题目】如图所示,滑板运动员以速度v0从离地高度h处的平台末端水平飞出,落在水平地面上.忽略空气阻力,运动员和滑板可视为质点.下列说法中正确的是( )
A. v0越大,运动员在空中运动时间越长
B. v0越大,运动员落地瞬间速度越大
C. h越大,运动员落地位置离平台越远
D. h越大,运动员落地瞬间速度与水平方向夹角越大
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【题目】如图所示,三个质量均为m的物块a、b、c,用两个轻弹簧和一根轻绳相连,挂在天花板上,处于静止状态。现将b、c之间的轻绳剪断,下列说法正确的是( )
A. 在刚剪断轻绳的瞬间,b的加速度大小为g
B. 在刚剪断轻绳的瞬间,c的加速度大小为2g
C. 剪断轻绳后,a、b下落过程中加速度相等的瞬间,两者之间的轻弹簧一定处于原长状态
D. 剪断轻绳后,a、b下落过程中,两者一直保持相对静止
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【题目】如图所示,小球在竖直向下的力F作用下,将竖直轻弹簧压缩,若将力F撤去,小球将向上弹起并离开弹簧,直到速度为零时为止,则小球在上升过程中( )
A. 小球动能减为零时,重力势能最大
B. 小球在离开弹簧时动能最大
C. 小球动能最大时弹性势能为零
D. 小球的动能先减小后增大
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【题目】如图所示,水平传送带长为L=11.5m,以速度v=7.5m/s沿顺时针方向匀速转动。在传送带的A端无初速释放一个质量为m=1kg的滑块(可视为质点),在将滑块放到传送带的同时,对滑块施加一个大小为F=5N、方向与水平面成θ=370的拉力,滑块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.5,重力加速度大小为g=10m/s2,,
。求滑块从A端运动到B端的过程中
(1)滑块运动的时间;
(2)滑块和传送带组成的系统因摩擦产生的热量。
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【题目】如图,水平的木板B托着木块A一起在竖直平面内做匀速圆周运动,从水平位置a沿逆时针方向运动到最高点b的过程中,下列说法正确的是 ( )
A.木块A处于超重状态
B.木块A处于失重状态
C.B对A的摩擦力不变
D.B对A的摩擦力越来越大
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【题目】截面为等腰三角形的三棱镜,它的两个底角都为30°,棱镜的折射率为.两条平行光线垂直于棱镜底面入射,如图所示,两条光线由棱镜射出时所成的角度为( )
A. 30° B. 60° C. 90° D. 120°
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