【题目】(1)图为“验证机械能守恒定律”的实验装置,下列哪些说法是正确的 (_______)
A.实验时应选用密度大体积小,并且下端有橡胶垫的重锤
B.实验时,当松开纸带让重锤下落同时,立即接通电源.
C.要选用第1、2点间距离接近2mm的纸带
D.实验结果总是动能的增量略大于重力势能的减小量.
E.纸带的上端用夹子夹住比用手拉住要好
(2)在“验证机械能守恒定律”的实验中,所用电源的频率为50Hz,某同学选择了一条合理的纸带,用刻度尺测量时各计数点对应刻度尺上的读数如图所示,数值的单位是mm;图中O点是打点计时器打出的第一个点,A、B、C、D、E分别是每打两个点取出的计数点。设重物的质量为1kg,(当地重力加速度g=9.8m/s2.)
①重物从开始下落到计时器打B点时,减少的重力势能=____________J。
②重物下落到计时器打B点时增加的动能__________J(保留三位有效数字)
③根据纸带提供的数据,在误差允许的范围内,重锤从静止开始到打出B点的过程中,得到的结论是 _______________________。
【答案】 A C E 1.91J 1.88J
【解析】(1)A.实验时应选用密度大体积小,并且下端有橡胶垫的重锤,可以减小空气阻力的影响,故A正确;
B.实验时,应该先接通电源,再松开纸带让重锤下落,故B错误;
C.根据,要选用第1、2点间距离接近2mm的纸带,故C正确;
D.由于阻力的影响,产生内能,根据能量守恒定律知,实验结果总是动能的增量略小于重力势能的减小量,故D错误;
E.用夹子夹住纸带上端避免手提纸带因抖动而造成摩擦的增大,故E正确;
故选ACE;
(2)①重力势能的减小量为:
②B点时的速度等于AC之间的平均速度: ;重锤下落到B点时增加的动能为:
;
③根据计算结果可以得出该实验的实验结论:在误差允许的范围内,重锤减小的重力势能等于其动能的增加;
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【题目】如图所示为一半球形的坑,其中坑边缘两点M、N与圆心等高且在同一竖直面内。现甲、乙两位同学分别站在M、N两点,同时将两个小球以v1、v2的速度沿图示方向水平抛出,发现两球刚好落在坑中同一点Q,已知∠MOQ=60°,忽略空气阻力。则下列说法正确的是
A. 两球拋出的速率之比为1:3
B. 若仅增大v1,则两球将在落入坑中之前相撞
C. 两球的初速度无论怎样变化,只要落在坑中的同一点,两球抛出的速率之和不变
D. 若仅从M点水平抛出小球,改变小球抛出的速度,小球可能垂直坑壁落入坑中
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【题目】如图所示,水平桌面上的轻质弹簧一端固定,另一端与小物块相连。弹簧处于自然长度时物块位于O点(图中未标出)。物块的质量为m,AB=a,物块与桌面间的动摩擦因数为μ。现用水平向右的力将物块从O点拉至A点,拉力做的功为W。撒去拉力后物块由静止向左运动,经O点到达B点时速度为零。重力加速度为g。则上述过程中( )
A. 经O点时,物块的动能小于W-μmga
B. 物块在A点时,弹簧的弹性势能等于W-μmga
C. 物块在B点时,弹簧的弹性势能小于W-μmga
D. 物块动能最大时弹簣的弹性势能小于物块在B点时弹簧的弹性势能
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【题目】物理学的发展极大地丰富了人类对物质世界的认识,推动了科学技术的创新和革命,促进了人类文明的进步,关于物理学中运动与力的发展过程和研究方法的认识,下列说法中正确的是( )
A. 亚里士多德首先提出了惯性的概念
B. 伽利略对自由落体运动研究方法的核心是:把实验和逻辑推理(包括数学演算)结合起来,从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法
C. 牛顿三条运动定律是研究动力学问题的基石,牛顿的三条运动定律都能通过现代的实验手段直接验证
D. 力的单位“N”是基本单位,加速度的单位“”是导出单位
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【题目】如下图所示,长为l的细绳一端固定在O点,另一端拴住一个小球,在O点的正下方与O点相距的地方有一枚与竖直平面垂直的钉子;把小球拉起使细绳在水平方向伸直,由静止开始释放,当细绳碰到钉子的瞬间,下列说法正确的是( )
A.小球的线速度不发生突变
B.小球的角速度突然增大到原来的2倍
C.小球的向心加速度突然增大到原来的2倍
D.绳子对小球的拉力突然增大到原来的2倍
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【题目】“360百科”关于“闪电”有这样一段描述:“通常是由积雨云产生电荷,云层底层为阴电,而且还在地面感应出阳电荷,如影随形地跟着云移动,……”。若将云层底部和地面模型化为平行板电容器的两个极板,板间距离记为200m,电压为2千万伏特,积雨云底层面积约为100平方千米,若已知静电力常量与空气的介电常数,则下列说法正确的是
A. 云层底部与地面间的电场强度为2×105V/m
B. 由以上条件可估算云层底面与地面构成的电容器的电容
C. 由以上条件可估算云层底面所带电量
D. 带负电的雨滴,在下落过程中电势能变大
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【题目】如图所示,金属板M、N板竖直平行放置,中心开有小孔,板间电压为U0,E、F金属板水平平行放置,间距为d,板长为L,其右侧区域有垂直纸面向里的匀强磁场,磁场AC边界与AB竖直边界的夹角为60°,现有一质量为m、电荷量为q的正电粒子,从极板M的中央小孔s1处由静止出发,穿过小孔s2后沿EF板间中轴线进入偏转电场,从P处离开偏转电场,平行AC方向进入磁场,若P距磁场AC与AB两边界的交点A距离为a,忽略粒子重力及平行板间电场的边缘效应,试求:
(1)粒子到达小孔s2时的速度v0;
(2)EF两极板间电压U;
(3)要使粒子进入磁场区域后能从AB边射出,磁场磁感应强度的最小值。
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【题目】地球赤道上的重力加速度为g,物体在赤道上随地球自转的向心加速度为a,卫星甲、乙、丙在如图所示三个椭圆轨道上绕地球运行,卫星甲和乙的运行轨道在P点相切,以下说法中正确的是
A. 如果地球自转的角速度突然变为原来的倍,那么赤道上的物体将会“飘”起来
B. 卫星甲、乙经过P点时的加速度大小相等
C. 卫星甲的周期最小
D. 三个卫星在远地点的速度可能大于第一宇宙速度
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【题目】如图所示,光滑的直角细杆AOB固定在竖直平面内,OA杆水平,OB杆竖直.有两个质量相等均为0.3 kg的小球a与b分别穿在OA、OB杆上,两球用一轻绳连接,轻绳长L=25 cm.两球在水平拉力F作用下目前处于静止状态,绳与OB杆的夹角θ=53°(sin53°=0.8,cos53°=0.6),(g=10 m/s2).求:
(1)此时细绳对小球b的拉力大小,水平拉力F的大小;
(2)现突然撤去拉力F,两球从静止开始运动,设OB杆足够长,运动过程中细绳始终绷紧,则当θ=37°时,小球b的速度大小.
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