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在“动能与重力势能的转化和守恒”的实验中,如果以为纵轴,以h为横轴,根据实验数据绘出的图象应是什么形状才能验证机械能守恒定律,图线的斜率表示什么?

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在“动能与重力势能的转化和守恒”的实验中,选出一条纸带如图2-3-5所示,其中O点为起始点,A、B、C为三个计数点,打点计时器通以50 Hz交变电流,用毫米刻度尺测得OA=11.13 cm, OB=17.69 cm, OC=25.9 cm.

图2-3-5

(1)这三个数据中,不符合有效数字要求的是___________,应该写成___________cm.

(2)在计数点A和B之间、B和C之间还各有一个点,重物的质量为m kg.根据以上数据可知,当打点计时器打到B点时,重物的重力势能比开始下落时减少了___________J;这时它的动能为___________J.(g取9.80 m/s2

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在“动能与重力势能的转化和守恒”的实验中,已知打点计时器所用的电源的频率为50 Hz,查得当地的重力加速度g=9.8 m/s2,测得所用的重物的质量m=1.0 kg.实验中得到一条点迹清晰的纸带,把第一个点记作O,另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点,如图2-3-4所示.经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99 cm70.18 cm77.76 cm85.73 cm.根据以上数据,可知重物由O点运动到C点,重力势能的减少量等于____________J,动能的增加量等于____________J.(取三位有效数字)

图2-3-4

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如图2-3-3所示,一固定的楔形木块,其斜面的倾角θ=30°,另一边与水平地面垂直,顶上有一个定滑轮,跨过定滑轮的细线两端分别与物块A和B连接,A的质量为4m,B的质量为m.开始时,将B按在地面上不动,然后放开手,让A沿斜面下滑而B上升,所有摩擦均忽略不计.当A沿斜面下滑距离s后,细线突然断了.求物块B上升的最大高度H.(设B不会与定滑轮相碰)

图2-3-3

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如图2-3-2,传送皮带与水平面夹角为30°,以2 m/s的恒定速度顺时针运行.现将一质量为10 kg的工件轻放于底端,经一段时间送到高2 m的平台上,工件与皮带间的动摩擦因数μ=,求带动皮带的电动机由于传送工件多消耗的电能.

图2-3-2

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如图2-3-1所示,粗细均匀的U形管内装有总长为4L的水.开始时阀门K闭合,左右支管内水面高度差为L.打开阀门K后,左右水面刚好相平时左管液面的速度是多大?(管的内部横截面很小,摩擦阻力忽略不计)

图2-3-1

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如图2-2-11所示,劲度系数为k1的轻质弹簧的两端分别与质量为m1、m2的物块1、2拴接,劲度系数为k2的轻质弹簧上端与物块2拴接,下端压在桌面上(不拴接),整个系统处于平衡状态.现施力将物块1缓慢竖直上提,直到下面的那根弹簧刚好脱离桌面.在此过程中,两物体的重力势能分别增加了多少?

图2-2-11

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如图2-2-10所示,圆柱形水箱高为5 m,容积为50 m3,水箱底部接通水管A,顶部接通水管B.开始时箱中无水,若仅使用A管或仅使用B管慢慢地将水注入,直到箱中水满为止,试计算两种情况下外界各需做多少功?(设需注入的水开始时均与箱底等高,g取10 m/s2

图2-2-10

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如图2-2-9所示,质量为m的物体静止在地面上,物体上面连着一个直立的轻质弹簧,弹簧的劲度系数为k.现用手拉住弹簧上端,使弹簧上端缓慢提升高度h,此时物体已经离开地面,求物体重力势能的增加量.

图2-2-9

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某同学做“蹦床运动”时,他受到蹦床对他的弹力的变化规律如图2-2-8所示.

图2-2-8

试分析该同学在t4—t5段时间内弹性势能、重力势能怎样变化?t5—t6段时间内又如何变化?

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同步练习册答案