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【题目】用如图甲所示的实验装置验证m1m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落,m1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律。如图乙给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点图中未标出,所用电源的频率为50Hz,计数点间的距离如图所示。已知m1=50gm2=150g,则:(结果均保留两位有效数字)

(1)在纸带上打下计数点5时的速度v5=____m/s

(2)在打下第0点到打下第5点的过程中系统动能的增量Ek=____J

(3)系统重力势能的减少量Ep=____J(取当地的重力加速度g=10m/s2)

(4)若某同学作出v2-h图象如图丙所示,则当地的重力加速度g=________m/s2

【答案】(1)2.4 (2)0.58 0.60 (3)9.7

【解析】

1)计数点5的瞬时速度:
2)系统动能的增加量:Ek(m1+m2)v2=×(0.05+0.15)×2.42J0.576J≈0.58J
3)系统重力势能的减少量:Ep=WG=m2-m1gh=0.15-0.05×10×0.384+0.216J=0.60J

4)根据系统机械能守恒得:(m2m1)gh(m2+m1)v2,解得:,则图线的斜率,代入数据解得:g=9.7m/s2

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某小组用下列器材测量一只电压表的内阻:干电池、多用电表、电阻箱、滑动变阻器、开关、导线若干。

(1)甲同学利用多用电表的欧姆挡直接测量该电压表的内阻:

①选择欧姆挡,将红、黑表笔短接调零后进行测量,为保证电压表安全,测量时与电压表正接线柱相连的应是_______(选填”)表笔;

②测量过程中发现指针偏角过小,则必需_______(选填增大减小”)倍率,重新调零后再进行测量;

③选择“×100”倍率测量时发现指针位于表盘刻度“20”“30”的正中间位置,则测量值______(选填大于”“小于等于”)2.5kΩ

(2)乙同学设计了如图所示的电路测量该电压表的内阻:

①选择多用电表的电流挡接入电路中ab两点之间,则与a相连的应是_________ (选填”)表笔;

②闭合开关S,调节R1R2,当两电表指针位置适当时,读得电压表示数为U、电流表示数为I、电阻箱R2的阻值为R,则待测电压表的阻值为_______

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【题目】某质量为1kg的物体,受水平拉力作用沿水平地面做直线运动,其图象如图所示,已知第1秒内拉力的大小是第2秒内拉力的大小的2倍,则

A. 1秒内拉力做功是第2秒内拉力做功的两倍

B. 时间内,克服摩擦力做功为J

C. 时间内,物体的位移大小为m

D. 3s末,拉力的功率为1W

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某部队用直升飞机抢救一个峡谷中的伤员。飞机在空中悬停,其上有一起重机通过悬绳将伤员从谷底由静止开始起吊到机舱里。已知伤员质量为,其伤情允许向上的最大加速度为,超重机的最大输出功率,为安全地把伤员尽快吊起,操作人员采取的办法是:先让起重机以伤员允许向上的最大加速度工作一段时间,接着让起重机以最大功率工作至伤员匀速运动,再在适当高度让起重机对伤员不做功,使伤员到达机舱时速度恰好为零,试求:

1)吊起过程中伤员的最大速度;

2)伤员向上做匀加速运动的时间。

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【题目】如图所示,在内壁光滑的圆筒内有一根原长为L、劲度系数为的轻质弹簧,弹簧的一端固定在圆筒底部,另一端系着质量为的小球,现让圆筒绕通过底部的竖直轴在水平面内从静止开始加速转动,当弹簧长度达到2L时即让圆筒保持此时的转速匀速转动。已知轻弹簧发生弹性形变时所具有的弹性势能,其中弹簧的劲度系数, 为其形变量。下列分析正确的是(

A. 小球和弹簧组成的系统机械能守恒

B. 圆筒匀速转动的角速度为

C. 弹簧对小球做的功为

D. 圆筒对小球做的功为

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【题目】如图所示,设质量为M的导弹运动到空中最高点时速度为v0,突然炸成两块,忽略空气阻力的作用,质量为m的一块以速度v沿v0的方向飞去,则另一块的运动(  )

A. 一定沿v0的方向做平抛运动

B. 一定沿v0的反方向做平抛运动

C. 可能沿v0的反方向做平抛运动

D. 可能做自由落体运动

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【题目】如图所示,电阻可忽略导线框abcd固定在竖直平面内,导线框abdc的宽度为l,在bc段接入阻值为R的电阻,ef是一电阻可忽略的水平放置的导电杆,杆的质量为m,杆的两端分别与abcd保持良好接触,且能沿导线框abdc无摩擦地滑动,磁感应强度为B的匀强磁场方向与框面垂直. 现用一恒力F竖直向上拉导体杆ef,当导体杆ef上升高度为h时,导体杆ef恰好匀速上升,求:

1)此时导体杆ef匀速上升的速度v的大小;

2)导体杆ef上升h的整个过程中产生的焦耳热Q的大小.

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【题目】用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V 的交流电和直流电两种,重物从高处由静止开始落下,重物拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点,对纸带上的点的痕迹进行测量,即可验证机械能守恒定律。

1)下面列举了该实验的几个操作步骤:

A.按照图示的装置安装器件;

B.将打点计时器接到电源的直流输出端上;

C.用天平测量出重物的质量;

D.先释放悬挂纸带的夹子,后接通电源开关打出一条纸带;

E.测量打出的纸带上某些点之间的距离;

F.根据测量的结果计算重物下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。

其中没有必要进行的步骤是______;操作不恰当的步骤是______

2)某同学做验证机械能守恒定律的实验时,打下的一条纸带如图所示,0点为起始点,测得3 点、6 点、9 点与第一点0 间的距离分别为hA=1.75cmhB=7.00cmhC=15.70cm,交流电的周期是0.02s,当地的重力加速度g=9.8m/s2,设重物的质量是m=1.00kg,则从0 点到6 点,重物的动能增量EK=_________J,重物重力势能减少量EP=_________J。(保留2位有效数字)

3)由此得出的结论是_______________________________________________

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【题目】为了探究加速度与力、质量的关系,现提供如图所示实验装置.请回答下列问题:

1)为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是__________

A.将木板不带滑轮的一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动

B.将木板不带滑轮的一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动

C.将木板不带滑轮的一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动

D.将木板不带滑轮的一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动

2)图为某次实验得到的纸带,已知打点计时器每隔0.02s打一次点.根据纸带可求出小车的加速度大小为_____________m/s2.(结果保留二位有效数字)

3)某学生在实验中,保持小车质量不变,测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表所示。

F/N

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

a/ms-2

0.30

0.50

0.70

0.90

1.05

1.15

1.20

①根据表中的数据在图中坐标纸上画出a-F图线_______

②在操作过程中没有始终满足保证钩码质量远小于小车总质量,则小车收到拉力的真实值______测量值(填大于、等于小于)。

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