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(6分)某同学利用光电门传感器设计了一个研究小物体自由下落时机械能是否守恒的实验...

(6分)某同学利用光电门传感器设计了一个研究小物体自由下落时机械能是否守恒的实验,实验装置如图所示,图中A、B两位置分别固定了两个光电门传感器。实验时测得小物体上宽度为d的挡光片通过A的挡光时间为t1,通过B的挡光时间为t2,重力加速度为g。为了证明小物体通过A、B时的机械能相等,还需要进行一些实验测量和列式证明。

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(1)下列必要的实验测量步骤是______。

A.用天平测出运动小物体的质量m

B.测出A、B两传感器之间的竖直距离h

C.测出小物体释放时离桌面的高度H

D.用秒表测出运动小物体由传感器A到传感器B所用时间Δt

(2)若该同学用d和t1、t2的比值分别来反映小物体经过A、B光电门时的速度,并设想如果能满足________关系式,即能证明在自由落体过程中小物体的机械能是守恒的。

 

(1)B (2)(d/t2)2-(d/t1)2=2gh 【解析】 试题分析:(1)①根据机械能守恒的表达式m(d/t2)2-m(d/t1)2=mgh,可知不需要测量质量,A错误;实验中需要测量从A到B过程中重力势能的减小量,因此需要测量AB之间的距离h,故B正确;测出AB之间的距离h,不需要测量小物体释放时离桌面的高度H,故C错误;根据机械能守恒定律的表达式,可知不需要测量小物体通过A、B两传感器的时间△t,故D错误.故选B. ②本实验中利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度,故有:v1=,v2=. 根据机械能守恒有:mgh=mv12-mv22, 即 考点:验证机械能守恒定律  
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考点分析:
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如图,竖直向上的匀强电场中,绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上,上面放一质量为m的带正电小球,小球与弹簧不连接,施加外力F将小球向下压至某位置静止。现撤去F,使小球沿竖直方向运动,在小球由静止释放到刚离开弹簧的过程中,重力、电场力对小球所做的功分别为W1和W2,小球离开弹簧时的速度为v,不计空气阻力,则上述过程中

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A.小球的重力势能增加-W1

B.小球的电势能减少W2

C.小球的机械能增加W1满分5 manfen5.commv2

D.小球与弹簧组成的系统机械能守恒

 

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如图,叠放在水平转台上的物体A、B、C能随转台一起以角速度ω匀速转动,A、B、C的质量分别为3m、2m、m,A与B、B和C与转台间的动摩擦因数都为μ,A 和B、C离转台中心的距离分别为r、1.5r 。设本题中的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法正确的是

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A.B对A的摩擦力一定为3μmg

B.B对A的摩擦力一定为3mω2r

C.转台的角速度一定满足:满分5 manfen5.com

D.转台的角速度一定满足:满分5 manfen5.com

 

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如图,三个质点a、b、c质量分别为m1m2MM>> m1M>> m2)。在c的万有引力作用下,ab在同一平面内绕c沿逆时针方向做匀速圆周运动,它们的周期之比TaTb=1k。从图示位置开始,在b运动一周的过程中

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A.ab距离最近的次数为k

B.ab距离最近的次数为k-1次

C.abc共线的次数为2k

D.abc共线的次数为2k-2

 

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矩形导线框abcd如图(甲)所示放在匀强磁场中,磁感线方向与线框平面垂直,磁感应强度B随时间变化的图象如图(乙)所示。t=0时刻,磁感应强度的方向垂直纸面向里。若规定导线框中感应电流逆时针方向为正,则在0~4 s时间内,线框中的感应电流I以及线框的ab边所受安培力F随时间变化的图象为(安培力取向上为正方向)

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如图为用索道运输货物的情景,已知倾斜的索道与水平方向的夹角为37°,重物与车厢地板之间的动摩擦因数为0.30。当载重车厢沿索道向上加速运动时,重物与车厢仍然保持相对静止状态,重物对车厢内水平地板的正压力为其重力的1.15倍,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,那么这时重物对车厢地板的摩擦力大小为

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A.0.35 mg      B.0.30 mg      C.0.23 mg      D.0.20 mg

 

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