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如图所示是某同学探究动能定理的实验装置.已知重力加速度为g,不计滑轮摩擦阻力,该...

如图所示是某同学探究动能定理的实验装置.已知重力加速度为g,不计滑轮摩擦阻力,该同学的实验步骤如下:

a.将长木板倾斜放置,小车放在长木板上,长木板旁放置两个光电门AB,砂桶通过滑轮与小车相连.

b.调整长木板倾角,使得小车恰好能在细绳的拉力作用下匀速下滑,测得砂和砂桶的总质量为m.

c.某时刻剪断细绳,小车由静止开始加速运动.

d.测得挡光片通过光电门A的时间为Δt1,通过光电门B的时间为Δt2,挡光片宽度为d,小车质量为M,两个光电门AB之间的距离为L.

e.依据以上数据探究动能定理.

(1)根据以上步骤,你认为以下关于实验过程的表述正确的是________

A.实验时,先剪断细绳,后接通光电门

B.实验时,小车加速运动的合外力为FMg

C.实验过程不需要测出斜面的倾角

D.实验时,应满足砂和砂桶的总质量m远小于小车质量M

(2)小车经过光电门AB的瞬时速度为vB________vA________.如果关系式___________在误差允许范围内成立,就验证了动能定理.

 

(1)AC(2分)(2分)(2分) mgl=M()2/2-M()2/2。(2分) 【解析】【试题分析】实验操作时应先接通光电门后释放滑块,小车加速运动的合外力为F=mg,倾斜木板的目的是平衡摩擦力,不需要测出斜面的倾角,根据实验原理可知无需考虑砂和砂桶的总质量m远是否小于小车质量M.本实验中由于遮光条通过光电门的时间极短,因此可以利用平均速度来代替其瞬时速度大小;小车从A到B的过程中,其合力做功mgL,系统动能的增加,增量为: ,因此只要比较二者是否相等,即可探究合外力做功与动能改变量之间关系是否相等. (1)A、按照操作规程,应先接通光电门后释放滑块,否则可能滑块已经通过光电门,光电门还没有工作,测不出滑块通过光电门A的时间,故A错误.B、平衡时,除了绳子拉力以外的力的合力与绳子的拉力等值反向,实验时,剪短细绳,则小车加速运动的合外力为F=mg,故B错误.C、实验过程中,倾斜木板的目的是平衡摩擦力,不需要测出斜面的倾角,故C正确.D、实验时,剪短细线,砂和砂桶不随小车运动,无需考虑砂和砂桶的总质量m远是否小于小车质量M,故D错误.故选C. (2)由于遮光条比较小,通过光电门的时间极短,因此可以利用平均速度来代替其瞬时速度,因此滑块经过光电门时的瞬时速度分别为: 、.小车从A到B的过程中,其合力做功mgL,系统动能的增加,增量为: ,因此只要比较二者是否相等,即可探究合外力做功与动能改变量之间关系是否相等.即如果关系式 在误差允许范围内成立,就验证了动能定理. 【点睛】解决本题的关键掌握实验的原理和操作方法,知道光电门测速的方法:在很短位移内的平均速度代替瞬时速度.  
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考点分析:
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第一宇宙速度是指卫星在近地轨道绕地球做匀速圆周运动的速度,也是绕地球做匀速圆周运动的速度.第一宇宙速度也是将卫星发射出去使其绕地球做圆周运动所需要的最小发射速度,其大小为_________km/s.

 

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利气垫导轨验证机械能守恒定律.实验装示意图如图1所示:

1)实验步骤:

将气垫导轨放在水平桌面上,桌面高度不低于1m,将导轨调至水平.

用游标卡尺测量挡光条的宽度L,结果如图所示,由此读出L=     mm

由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离x

将滑块移至光电门1左侧某处,待砝码静止不动时,释放滑块,要求砝码落地前挡光条已通过光电门2

从数字计时器(图中未画出)上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间△t1△t2

用天平称出滑块和挡光条的总质量M,再称出托盘和砝码的总质量m

2)用表示直接测量量的字写出下列所求物理量的表达式:

当滑块通过光电门1和光电门2时,系统(包括滑块、挡光条、托盘和码)的总动能分别为Ek1=    Ek2=       

如果表达式     成立,则可认为验证了机械能守恒定律.

 

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下列关于匀速圆周运动的说法中,正确的是()

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关于第一宇宙速度,下面说法正确的是(   )

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B. 它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度

C. 它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度

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在发射某人造地球卫星时,首先让卫星进入低轨道,变轨后进入高轨道,假设变轨前后该卫星都在做匀速圆周运动,不计卫星质量的变化,若变轨后的动能减小为原来的,则卫星进入高轨道后

A. 轨道半径为原来的2倍    B. 角速度为原来的

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