【题目】根据所学知识完成下面的实验:
用如图所示的实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒.m2从高处由静止开始下落,在m1拖着的纸带上打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.下图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个点未标出,计数点间的距离如图所示.已知m1=50g、m2=150g,g取10m/s2 , 交流电源的频率为50Hz不考虑各处摩擦力的影响,结果保留两位有效数字.
(1)在纸带上打下计数点5时m2的速度v=________m/s;
(2)在打点0~5过程中系统动能的增量△Ek=________J,系统重力势能的减少量△Ep=________J;
(3)若某同学作出v2﹣h图象如图所示,则该同学测得的重力加速度g=________m/s2 .
【答案】(1)2.4 (2)0.58; 0.60 (3)9.7
【解析】
(1)根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度,可以求出打下记数点5时的速度大小;(2)根据物体的初末动能大小可以求出动能的增加量,根据物体重力做功和重力势能之间的关系可以求出系统重力势能的减小量;(3)根据图象的物理意义可知,图象的斜率大小等于物体的重力加速度大小.
解:(1)根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度,可知打第5个点时的速度为: ,(2)物体的初速度为零,所以动能的增加量为:,重力势能的减小量等于物体重力做功,故:,故在误差允许的范围内,两者相等,组成的系统机械能守恒;(3)根据机械能守恒可知:,得:,即,解得:。
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【题目】一物体沿固定斜面从静止开始向下运动,经过时间t0滑至斜面底端。已知在物体运动过程中物体所受的摩擦力恒定。若用F、v、s和E分别表示该物体所受的合力、物体的速度、位移和机械能,则下列图象中可能正确的是
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【题目】某同学在做研究匀变速直线运动实验时,获取了一条纸带的一部分,0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出,打点频率为50Hz),计数点间的距离如图所示。由于粗心,该同学忘了测量3、4两个计数点之间的距离。求:
(1)其中6号计数点的瞬时速度的大小v6=________ m/s。(保留三位有效数字)
(2)利用逐差法处理数据,计算出滑块的加速度a=________ m/s2 。(保留三位有效数字).
(3)计数点3、4之间的距离是x4=____________cm。(保留三位有效数字)
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【题目】在火星表面上,做自由落体运动的物体在开始内下落=4 m 。求:
(1)该火星表面的重力加速度=?
(2)该物体从开始落下=36 m时的速度=?
(3)该物体在第三个2s内的平均速度=?(计算结果数值均保留两位有效数字)
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【题目】用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,质量为m=1.00kg的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列的点.现选取一条符合实验要求的纸带,如图所示,O为第一个点,A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点(其它点未画出).已知打点计时器每隔0.02s打一个点,重力加速度g=9.8m/s2 . 那么:
①根据图所得数据,应该选取图中O点和________点来验证机械能守恒定律;
②所选取的点的瞬时速度为________m/s.(结果取三位有效数字)
③从O点到所选取的点,重物的动能增加量△Ek=________J.(结果取三位有效数字)
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【题目】如图所示,A为一具有光滑曲面的固定轨道,轨道底端是水平的,质量M=40kg小车B静止于轨道右侧,其板面与轨道底端靠近且在同一水平面上,一个质量m=20kg的物体C以2.0m/s的初速度从轨道顶滑下,冲上小车B后经一段时间与小车相对静止并继续一起运动.若轨道顶端与底端水平面的高度差h为0.8m,物体与小车板面间的动摩擦因数μ为0.40,小车与水平面间的摩擦忽略不计,(取g=10m/s2)求:
(1)从物体冲上小车到与小车相对静止所用的时间;
(2)物体冲上小车后相对于小车板面滑动的距离.
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【题目】如图所示为A、B两人在同一直线上运动的位移图象,下列分析正确的是( )
A. 0-2 s内,A、B两人同向而行
B. 0-2 s内,A的速度比B的速度大
C. 在5 s内,A的平均速率比B的平均速率小
D. 在5 s内,A走的位移比B走的位移小
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【题目】在“探究物体加速度与力、质量的关系”实验中:
(1)实验室提供了带有滑轮的长木板、细绳、纸带、小车、钩码、小盘、薄木块、夹子等器材外,为了完成此实验,还需要从下图中选取的实验器材是__________。
(2)实验吋,带有滑轮的长木板一端与细绳、实验桌之间的空间位置比较合理的是________。
(3)实验时得到一条清晰的纸带,如图所示是截取了某一段纸带用刻度尺(单位:cm)测量纸带时的情景,其中取了A、B、C三个计数点,在相邻两计数点之间还有两个打印点,已知打点计时器所用电源频率为50Hz,则小车在B点时的瞬时速度为__________m/s,小车加速度为______ m/s2 (结果均保留两位有效数字)
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【题目】如图所示,a、b、c、d为匀强电场中四个等势面,相邻等势面间距离均为2 cm,已知UAC=60 V,求:
(1)设B点电势为零,求A、C、D、P点的电势;
(2)将q=-1.0×10-10C的点电荷由A移到D,电场力所做的功WAD;
(3)将q=1.0×10-10C的点电荷由B移到C,再经过D最后回到P,电场力所做的功WBCDP.
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