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如图所示,斜面倾角为θ,质量为m的滑块在距挡板P的距离为s0的A点以初速度v0沿...

如图所示斜面倾角为θ,质量为m的滑块在距挡板P的距离为s0A点以初速度v0沿斜面上滑滑块与斜面间的动摩擦因数为μ,滑块所受摩擦力小于滑块沿斜面的下滑力,滑块所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力,若滑块每次与挡板相碰碰后以原速率返回无动能损失求滑块停止运动前在斜面上经过的路程.

 

【解析】试题分析:滑块所受摩擦力小于重力沿斜面向下的分力,滑块与挡板碰撞后向上运动的过程中,不能停在最高点,又向下滑动,滑块的机械能不断减小,最终滑块停在斜面底部.滑块摩擦生热与总路程成正比,s是总路程.在整个运动过程中滑块和挡板的碰撞没有能量损失,重力势能和动能减小转化为摩擦产生的内能,根据能量守恒求解. 由于滑块所受摩擦力小于“下滑力”,故滑块最终只能停在挡板处.设滑块经过的总路程为s,则整个过程中,重力做功:, 摩擦力做功: 由动能定理得: 解得  
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宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球,经过时间t,小球落回原处;若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球,需经过时间5t小球落回原处.(取地球表面重力加速度g10 m/s2,空气阻力不计)

(1)求该星球表面附近的重力加速度g′

(2)已知该星球的半径与地球半径之比为R∶R1∶4,求该星球的质量与地球质量之比M∶M地.

 

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如图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图.

(1)实验时,需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h.某班同学利用实验得到的纸带,设计了以下四种测量方案.

A.用刻度尺测出物体下落的高度h,并测出下落时间t,通过v=gt计算出瞬时速度;

B.用刻度尺测出物体下落的高度h,并通过计算出瞬时速度;

C.根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v,并通过计算出高度h;

D.用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v.

(1)以上方案中只有一种正确,正确的是___________  (填入相应的字母)

(2)某同学按照正确操作选的纸带如图所示,其中O是起始点,A、B、C、D、E是打点计时器连续打下的5个点,打点频率为50Hz,该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C、D、E各点的距离,并记录在图中(单位:cm),重锤的质量为m=0.1kg,重力加速度g=9.80m/s2. 根据以上数据当打点计时器打到D点时,重物重力势能的减少量为___J,动能的增加量为_____J.(要求计算数值保留三位有效数字)

(3)实验中误差产生的原因___________________________________ 。(写出两个原因)

(4)通过作图法可以剔除偶然误差较大的数据,提高实验的准确程度.从纸带上选取多个点,测量从第一点到其余各点的下落高度h,并计算各点速度的平方v2,然后以___________ 为纵轴,以___________ 为横轴,根据实验数据作出图线.若在实验误差允许的范围内,图线是一条过原点且斜率为g的直线,则验证了机械能守恒定律.

(5)该装置也可用于精度要求不是很高的重力加速度g的测量,依据第(2)问中选取的纸带可计得重力加速度g =  ___________ m/s2.

 

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如图所示,是某研究性学习小组做探究“橡皮筋做的功和物体速度变化的关系”的实验,图中是小车在一条橡皮筋作用下弹出,沿木板滑行的情形,这时,橡皮筋对小车做的功记为W.当我们用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时,每次橡皮筋都拉伸到同一位置释放,小车每次实验中获得的速度由打点计时器所打的纸带测出,而后确定橡皮筋做的功和物体速度变化的关系.回答下列问题:

①除了图中已给出的实验器材外,还需要的器材有低压交流电源和____________

②实验时为了使小车只在橡皮筋作用下运动,应采取的措施是________________

③若某次实验打出的一条纸带如图所示,则小车由于橡皮筋弹力做功所获得的速度为_____m/s.(打点计时器所用交变电压的频率为50Hz)

 

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光滑水平面上静止一质量为M的木块一颗质量为m的子弹以水平速度v1射入木块并以速度v2穿出对这个过程下列说法正确的是(  )

A. 子弹克服阻力做的功等于m()

B. 子弹对木块做的功等于子弹克服阻力做的功

C. 子弹对木块做的功等于木块获得的动能与子弹跟木块摩擦生热产生的内能之和

D. 子弹损失的动能等于木块的动能和子弹与木块摩擦转化的内能之和

 

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如图所示固定在竖直面内的光滑圆环半径为R圆环上套有质量分别为m2m的小球AB(均可看做质点)且小球AB用一长为2R的轻质细杆相连在小球B从最高点由静止开始沿圆环下滑至最低点的过程中(已知重力加速度为g)下列说法正确的是(  )

A. B球减少的机械能等于A球增加的机械能

B. B球减少的重力势能等于A球增加的重力势能

C. B球的最大速度为

D. B球克服细杆所做的功为mgR

 

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