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【题目】用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律.重锤从高处由静止落下的过程中,重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,已知重力加速度为g,即可验证机械能守恒定律.

(1)如图2所示是实验中得到一条较为理想的纸带,将起始点记为O,并在离O点较远的任意点依次选取6个连续的点,分别记为A、B、C、D、E、F,测出与O点的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5、h6 , 使用交流电的周期为T,设重锤质量为m,在打O点和E点这段时间内的重力势能的减少量为 , 则在打E点时重锤的动能为
(2)在本实验中发现,重锤减少的重力势能总是重锤增加的动能(选填“大于”或“小于”),主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用,为了测定阻力大小,可算出图2中纸带各点对应的速度,分别记为v1至v0 , 并作vn2﹣hn图象,如图3所示,直线斜率为k,则可测出阻力大小为

【答案】
(1)mgh5,
(2)大于,m(g﹣
【解析】解:(1)在打O点和E点这段时间内的重力势能的减少量△Ep=mgh5,E点的瞬时速度 ,则打E点时重锤的动能 =
(2)由于重锤下落过程中存在着阻力作用,实验中会发现重锤减小的重力势能总是大于重锤增加的动能.

根据 知,图线的斜率k=2a,则a=

重锤下落过程中,受到重力和阻力作用,根据牛顿第二定律得:mg﹣f=ma,则阻力的大小f=mg﹣ma=mg﹣ =m(g﹣ ).

所以答案是:(1)mgh5 .(2)大于,m(g﹣ ).

练习册系列答案
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A. 卫星在轨道上的运行速率大于

B. 卫星在轨道上的机械能小于它在轨道上的机械能

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A. 初始时刻导体棒受到的安培力大小

B. 初始时刻导体棒加速度的大小

C. 导体棒往复运动最终静止时弹簧处于压缩状态

D. 导体棒开始运动直到最终静止的过程中电阻R上产生的焦耳热

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【题目】如图所示,光滑水平面上有A、B两个物体,A物体的质量mA=1kg,B物体的质量mB=4kg,A、B两个物体分别与一个轻弹簧拴接,B物体的左端紧靠竖直固定墙壁,开始时弹簧处于自然长度,A、B两物体均处于静止状态,现用大小为F=10N的水平恒力向左推A,将弹簧压缩了20cm时,A的速度恰好为0,然后撤去水平恒力,求:

(1)运动过程中A物体的最大速度.
(2)运动过程中B物体的最大速度.

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【题目】质量分别为2kg和3kg的物块A、B放在光滑水平面上并用轻质弹簧相连,如图所示,今用大小为F=20N作用在A上使AB相对静止一起向前匀加速运动,则下列说法正确的是( )

A. 弹簧的弹力大小等于8N

B. 弹簧的弹力大小等于12N

C. 突然撤去F瞬间,A的加速度大小为0

D. 突然撤去F瞬间,B的加速度大小为4 m/s2

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A. 小球受到内壁的支持力与h无关,随θ的增大而增大

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C. 小球运动的线速度与θ无关,随h的增大而增大

D. 小球运动的角速度与h无关,随θ的增大而增大

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