【题目】采用重物自由下落“验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示,已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,当地的重力加速度g=9.80m/s2。
(1)实验室可供选择的重物如下,最合理的是___________。
A质量为10g的石块
B质量为100g的钩码
C.质量为200g的木球
D.质量为500g的塑料球
(2)用正确选择的重物进行实验,得到一条符合实验要求的纸带如图乙所示,O为纸带下落的起始点,A、B、C为纸带上选取的三个连续点。重物由O点运动到B点的过程中,动能的增加量为___________J,重力势能的减少量为___________J(以上两空计算结果均保留三位有效数字)。这两者不相等的原因可能是______________________(任意答一条即可)。
【答案】(1)B (2)0.450 0.453 重物下落过程中有空气阻力或纸带受到的摩擦力的影响.
【解析】
(1)为减小空气阻力对实验的影响,为减小实验误差,应选择体积小而质量大的重物。
(2)根据实验数据应用匀变速直线运动的推论求出B点的速度,然后根据重力势能与动能的计算公式分析答题。
(1)为减小空气阻力对实验的影响,为减小实验误差,应选择质量为100g的钩码作为重物,故选B;
(2)打B点时的速度:,重物由O运动到B点时动能的增加量:△EK=mvB2=×0.100×32=0.450J,
重力势能减少量:△EP=mgh=0.100×9.8×0.4625=0.453J。
这两者不相等的原因可能是:重物下落过程中有空气阻力或纸带受到的摩擦力的影响.
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【题目】如图,质量为M、长度为L的小车静止在光滑的水平面上.质量为m的小物块(可视为质点)放在小车的最左端.现用一水平恒力F作用在小物块上,使物块从静止开始做匀加速直线运动,物块和小车之间的摩擦力为Ff,物块滑到小车的最右端时,小车运动的距离为s.在这个过程中,以下结论正确的是( )
A. 物块到达小车最右端时具有的动能为F(L+s)
B. 物块到达小车最右端时,小车具有的动能为Ffs
C. 物块克服摩擦力所做的功为Ff(L+s)
D. 物块和小车增加的机械能为Ffs
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【题目】如图所示,A、B两物体放在旋转的圆台上,两物体与圆台面间的动摩擦因数均为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。两物体的质量相等,A物体离转轴的距离是B物体离转轴距离的2倍,当圆台旋转时,A、B均未滑动,则下列说法中正确的是( )
A. 物体A所受的摩擦力小
B. 物体A的向心加速度大
C. 当圆台的转速增加时,物体B先滑动
D. 当两物体随圆台一起做匀速圆周运动时所受到的摩擦力方向总是和物体速度方向相反
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【题目】如图将一金属薄片垂直置于磁场B中,在薄片的两个侧面a、b间通以电流I,前后两个侧面c、f之间有UH的电势差,下列说法正确的是
A. 金属薄片的f侧面电势高于c侧面的电势
B. 金属薄片的宽度l与电势差UH无关
C. 将金属片换成管道,正离子沿管向右移动,c侧面的电势高于f侧面电势
D. 在北半球用该装置测量地磁场时,应将金属薄片平放在水平地面上
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【题目】如图甲所示静止在水平地面上的滑块在水平拉力F作用下从t=0时刻起,其加速度大小a随时间t的变化规律如图乙所示。已知滑块质量m=1kg,与地面间的动摩擦因数μ=0.2,g=10m/s2。则下列判断正确的是
A. t=2s时,滑块的速度大小为3.2m/s
B. t=5s时,水平拉力F为零
C. 0~5s内,水平拉力F的冲量为15N·s
D. 0~5s内,水平拉力F所做的功为12.5J
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【题目】如图所示为一皮苛传动装置,右轮的半径为r,a是它边缘上的一点,左侧是一套轮轴,大轮的半径为4r,小轮的半径为2r.b点在小轮上,到小轮中心的距离为r.己知c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上,若在传动过程中皮带不打滑,则以下判断正确的是( )
A. a点与b点的向心加速度大小相等
B. a点与b点的角速度大小相等
C. a点与c点的线速度大小相等
D. a点与d点的向心加速度大小相等
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【题目】一个同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系,进行了如下实验:在离地面高度为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的一个小钢球接触.当弹簧处于自然长度时,小钢球恰好在桌子边缘,如图所示.让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使钢球沿水平方向射出桌面,小钢球在空中飞行后落在水平地面上,水平距离为s.
(1)请你推导出弹簧的弹性势能Ep与小钢球质量m、桌面离地面高度h、小钢球飞行的水平距离s等物理量之间的关系式: Ep= .
(2)弹簧的压缩量x与对应的钢球在空中飞行的水平距离s的实验数据如下表所示:
弹簧的压缩量x (cm) | 1.00 | 1.50 | 2.00 | 2.50 | 3.00 | 3.50 |
小钢球飞行的水平距离s (cm) | 1.01 | 1.50 | 2.01 | 2.49 | 3.01 | 3.50 |
根据上面的实验数据,请你猜测弹簧的弹性势能Ep与弹簧的压缩量x之间的关系为
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【题目】如图所示,图线AB是某电源的路端电压随电流变化的关系图线,OM是固定电阻R两端的电压随电流变化的图线,由图可知
A. 该电源的电动势为6 V,内阻是2 Ω
B. 固定电阻R的阻值为2 Ω
C. 该电源的最大输出功率为8 W
D. 当该电源只向电阻R供电时,其效率约为66.7%
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【题目】甲、乙两车同时从同一地点沿着平直的公路前进,它们运动的v-t 图象如图所示,下列说法正确的是
A. 两车在t=40 s时再次并排行驶
B. 甲车减速过程的加速度大小为0.5 m/s2
C. 两车再次并排行驶之前,t=30 s时两车相距最远
D. 两车之间的距离先增大,再变小,最后不变
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