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某探究学习小组的同学试图以图中的滑块为对象验证“动能定理”,他们在实验室组装了如...

某探究学习小组的同学试图以图中的滑块为对象验证动能定理,他们在实验室组装了如图所示的一套装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、小木块、细沙.当连上纸带,释放沙桶时,滑块处于静止.要完成该实验,你认为:

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①还需要的实验器材有                   

②实验时首先要做的步骤是           ,为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质量应满足的条件是                   

③在上述的基础上,某同学测得滑块的质量M.往沙桶中装入适量的细沙,测得此时沙和沙桶的总质量m.接通电源,释放沙桶,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1<v2).则对滑块,本实验最终要验证的数学表达式为                          (用题中的字母表示).

 

①天平、刻度尺②平衡摩擦力 ,沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量③ 【解析】 试题分析:①因为要求动能变化,所以需要求出速度,即根据纸带求速度,需要刻度尺测量长度,动能还和质量有关系,所以还需要天平测量质量 ②为了保证滑块受到的合力等于绳子的拉力,首先需要平衡摩擦力,对沙和沙桶,有,对小车,有,解得:,即当时,有,所以为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质量应满足的条件是沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量 ③所作的功等于物体动能的变化量,故需要满足 考点:验证动能定理实验 【名师点睛】(1)根据实验原理,得到需要验证的表达式,从而确定需要的器材;(2)实验要测量滑块动能的增加量和合力做的功,用沙和沙桶的总质量表示滑块受到的拉力,对滑块受力分析,受到重力、拉力、支持力和摩擦力,要使拉力等于合力,必须使重力的下滑分量等于摩擦力;同时重物加速下降,处于失重状态,故拉力小于重力,可以根据牛顿第二定律列式求出拉力表达式分析讨论;(3)实验要测量滑块动能的增加量和合力做的功,求出合力的功和动能的增加量即可  
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考点分析:
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用如图实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒.m2从高处由静止开始下落,m1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.如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(图中未标出),计数点间的距离已在图中标出.已知m1=50 g、m2=150 g,则(g取10 m/s2,结果保留两位有效数字)

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(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:

A.按照图示的装置安装器件

B.将打点计时器接到直流电源上

C.先释放m2,再接通电源打出一条纸带

D.测量纸带上某些点间的距离

E.根据测量的结果,分别计算系统减少的重力势能和增加的动能

其中操作不当的步骤是__________(填选项对应的字母).

(2)在纸带上打下计数点5时的速度v=______m/s;

(3)在打点0~5过程中系统动能的增量ΔEk=________ J,系统势能的减少量ΔEp=______J,由此得出的结论是________________________________________________________________________________;

(4)若某同学作出满分5 manfen5.comv2-h图象如图所示,写出计算当地重力加速度g的表达________________,并计算出当地的实际重力加速度g=________m/s2.

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如图所示,NN>5)个小球均匀分布在半径为R的圆周上,圆周上P点的一个小球所带电荷量为满分5 manfen5.com ,其余小球带电量为+q,圆心处的电场强度大小为E.若仅撤去P点的带电小球,圆心处的电场强度大小为

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A.E        B.满分5 manfen5.com        C.满分5 manfen5.com        D.满分5 manfen5.com

 

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如图所示,人造卫星A、B在同一平面内绕地心O做匀速圆周运动.已知A、B连线与A、O连线间的夹角最大为θ,则卫星A、B的角速度之比满分5 manfen5.com等于

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A.满分5 manfen5.com              B. 满分5 manfen5.com          C.满分5 manfen5.com           D.满分5 manfen5.com

 

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如图所示,质量为m的物体(可视为质点)以某一速度从A点冲上倾角为30度的固定斜面,其运动的加速度为满分5 manfen5.comg,此物体在斜面上上升的最大高度为h,则在这个过程中物体

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A.重力势能增加了mgh

B.动能损失了mgh

C.克服摩擦力做功满分5 manfen5.commgh

D.机械能损失满分5 manfen5.commgh

 

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如图所示,一质量为m的质点在半径为R的半球形容器中(容器固定)由静止开始自边缘上的A点滑下,到达最低点B时,它对容器的压力为FN.重力加速度为g,则质点自A滑到B的过程中,摩擦力对其所做的功为

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A.满分5 manfen5.comR(FN-3mg)        B.满分5 manfen5.comR(3mg-FN)         C.满分5 manfen5.comR(FN-mg)      D.满分5 manfen5.comR(FN-2mg)

 

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