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【题目】某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图甲所示。在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B,滑块P上固定一遮光条,若光线被遮光条遮挡,光电传感器会输出高电压,两光电传感器采集数据后与计算机相连。滑块在细线的牵引下向左加速运动,遮光条经过光电传感器A、B时,通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图象。

(1)实验前,接通气源,将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上,轻推滑块,当图乙中的Δt1____Δt2(选填“>”、“=”“<”)时,说明气垫导轨已经水平。

(2)用游标卡尺测遮光条宽度d,测量结果如图丙所示,则d=____mm。

(3)滑块P用细线跨过气垫导轨左端的定滑轮与钩码Q相连,钩码Q的质量为m。将滑块P由图甲所示位置释放,通过计算机得到的图象如图乙所示,若Δt1、Δt2d已知,要验证滑块和砝码组成的系统机械能是否守恒,还应测出________(写出物理量的名称及符号)。

(4)若上述物理量间满足关系式___________________,则表明在上述过程中,滑块和砝码组成的系统机械能守恒。

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【题目】用如图所示装置可验证机械能守恒定律,轻绳两端系着质量相等的物体AB,物体B上放一金属片C,铁架台上固定一金属圆环,圆环处在物体B的正下方。系统静止时,金属片C与圆环间的高度为,将B由静止释放,系统开始运动。当物体穿过圆环时,金属片C被搁置在圆环上,两光电门固定在铁架台处,通过数字计时器可测出物体B通过这段距离的时间。

(1)若测得之间的距离为,物体B通过这段距离的时间为,则物体B刚穿过圆环后的速度____________

(2)若物体AB的质量均用表示,金属片C的质量用表示,该实验中验证了下面哪个等式成立,即可验证机械能守恒定律,正确的选项为____________

A.

B.

C.

D.

(3)本实验中的测量仪器除了刻度尺、光电门、数字计时器外,还需要____________

(4)改变物体B的初始位置,使物体B由不同的高度落下穿过圆环,记录各次的高度,以及物体B通过这段距离的时间,以为纵轴,以____________(填)为横轴,通过描点作出的图线是一条过原点的直线,该直线的斜率____________。(用表示)

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【题目】为了验证机械能守恒定律,小明设计了如图甲所示的实验,将一长为的气垫导轨固定在一平台上,将一宽度为的遮光条固定在滑块上,经测量可知遮光条和滑块的总质量为,气垫导轨的顶端到平台的高度为,将一质量为的钩码通过质量不计的细线与滑块相连,并跨过图甲中的摩擦不计的定滑轮;将一光电门固定在气垫导轨上,光电门到顶端的距离为。将滑块由气垫导轨的顶端静止释放,滑块沿气垫导轨下滑,经测量遮光条的挡光时间为,重力加速度用表示。请回答下列问题:

(1)上述过程中滑块和钩码的重力势能减少了_________________,滑块和钩码的动能增加了_________________,如果在误差允许的范围内系统的机械能守恒,则关于的表达式为_________________

(2)小明进行了多次操作,并将每次测量的实验数据记录在表中:

1

2

3

4

5

0.600

0.800

1.000

1.200

1.400

1.48

1.95

2.41

2.92

3.39

建立如图乙所示的坐标系,请根据图表中的数据作出相应的函数图线_________________,并由图像求出该直线斜率的大小为_________________ 。(保留3位有效数字)

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【题目】某中学实验小组的同学设计了如图甲所示的实验装置,利用平抛运动验证机械能守恒定律。其中曲面轨道与水平桌面相切,已知水平桌面距离水平地面的高度为,现将一质量为的小球由距离水平桌面高的位置无初速度放下,经过一段时间小球从桌面的末端沿水平方向离开,经测量可知小球的落地点距离桌面边缘的水平距离为。则:

(1)假设曲面轨道与小球间的摩擦力可忽略不计,则关于的表达式为________(用题中的物理量表示);

(2)如果该小组的同学重复多次操作后,将得到的实验数据记录如下:

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

2.62

3.89

5.20

6.53

7.78

在图乙中将表中的数据点描绘在坐标系中,并作出相应的函数图线________

(3)将该同学作出的函数图线与图乙中的理论值相比较,得出小球离开水平桌面的速度大小比理论值________(选填),并分析造成这一实验结果的原因:________

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【题目】如图所示装置可用来验证机械能守恒定律,摆锤A拴在长为L的轻绳一端,轻绳另一端固定在O点,在A上放一个小铁片,现将摆锤拉起,使绳偏离竖直方向θ角,由静止开始释放摆锤,当其到达最低位置时,受到竖直档板P阻挡而停止运动,这时铁片将做平抛运动而飞离摆锤,用刻度尺量出铁片的水平位移为S,下落高度为H.铁皮离开A时的摩擦损失机械能不计.

①要验证摆锤在运动中机械能守恒,必须求出摆锤初始位置离最低点的高度,其高度为______,同时还应求出摆锤在最低点时的速度,其速度应为_______

②用实验中测量的物理量写出证明摆锤在运动中机械能守恒的关系式为_______

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【题目】如图是摩托车比赛转弯时的情形,转弯处路面常是外高内低,摩托车转弯有一个最大安全速度,若超过此速度,摩托车将发生滑动。若摩托车发生滑动,则下列论述正确的是(  )

A.摩托车一直受到沿半径方向向外的力的作用

B.摩托车所受合外力提供的向心力小于所需要的向心力

C.摩托车将沿其线速度的方向沿直线滑出去

D.摩托车将沿其半径方向沿直线滑出去

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【题目】如图所示,小物块A与圆盘保持相对静止,跟着圆盘一起在水平面内做圆周运动,则下列关于A的受力情况的说法正确的是(  )

A.受重力、支持力和与运动方向相反的静摩擦力

B.受重力、支持力和指向圆心的静摩擦力

C.受重力、支持力、静摩擦力和向心力

D.受重力、支持力和方向不一定指向圆心的静摩擦力

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【题目】利用如图(a)所示电路,可以测量电源的电动势和内阻,所用的实验器材有:待测电源,电阻箱R(最大阻值999.9Ω),电阻R0(阻值为3.0Ω),电阻R1(阻值为3.0Ω),电流表A(量程为200mA,内阻为RA=6.0Ω),开关S

实验步骤如下:

将电阻箱阻值调到最大,闭合开关S

多次调节电阻箱,记下电流表的示数I和电阻箱相应的阻值R

为纵坐标,R为横坐标,作R图线(用直线拟合);

求出直线的斜率k,在纵坐标轴上的截距b

回答下列问题:

(1)实验得到的部分数据如下表所示,其中电阻R=3.0Ω时电流表的示数如图(b)所示,读出数据,完成下表。答:__________________________

R

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

I/A

0.143

0.125

0.100

0.091

0.084

0.077

I-1/A-1

6.99

8.00

10.0

11.0

11.9

13.0

(2)将所缺数据点补充完整后并作R图如图(c)所示,根据图线求得斜率k=__________A-1Ω-1,截距b=__________A-1

(3)根据图线求得电源电动势E=___________V ,内阻r=___________Ω

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【题目】如图所示甲、乙、丙、丁是游乐场中比较常见的过山车,甲、乙两图的轨道车在轨道的外侧做圆周运动,丙、丁两图的轨道车在轨道的内侧做圆周运动,两种过山车都有安全锁(由上、下、侧三个轮子组成)把轨道车套在了轨道上,四个图中轨道的半径都为R,下列说法正确的是(  )

A. 甲图中,当轨道车以一定的速度通过轨道最高点时,座椅一定给人向上的力

B. 乙图中,当轨道车以一定的速度通过轨道最低点时,安全带一定给人向上的力

C. 丙图中,当轨道车以一定的速度通过轨道最低点时,座椅一定给人向上的力

D. 丁图中,轨道车过最高点的最小速度为

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【题目】美国宇航局新一代火星探测器洞察号于北京时间20181127日凌晨成功着陆于火星,如图所示。不同于月球,火星表面有微弱的大气层,所以火星探测器在着陆过程中会利用大气层来缓冲减速。根据计划,探测器在距离火星表面约125 km处,以大约5 500 m/s的速度进入大气层,约3.5分钟后,距火星表面约11.1 km,速度为385 m/s,分离隔热盾,打开降落伞,进入伞降阶段,持续约2.5分钟,在距离火星表面约1 km时,速度减为60 m/s,分离降落伞,反冲火箭点火,进入反冲阶段,大约1分钟后,探测器缓慢地着陆在火星表面。根据上述内容,以下说法正确的是( )

A.探测器下落的过程中机械能守恒

B.探测器下落的过程中,重力、空气阻力和反冲力所做的总功等于探测器机械能的变化量

C.探测器下落的过程中,重力、空气阻力所做的总功等于探测器重力势能的变化量

D.探测器下落的过程中,重力、空气阻力和反冲力所做的总功等于探测器动能的变化量

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同步练习册答案