某研究性学习小组用如图所示装置验证机械能守恒定律。图中悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝,当悬线摆至电热丝处时能瞬间被烧断,小球由于惯性向前飞出做平抛运动.在水平地面上放上白纸,上面覆盖着复写纸,当小球落在复写纸上时,
会在下面白纸上留下痕迹.用重垂线确定出A、B点在白纸上的投影点N、M。用米尺量出AN的高度H、BM的高度h,算出B两点的竖直距离,再量出M、C之间的距离x,即可验证机械能守恒定律。已知重力加速度为g,小球的质量为m。
①用题中所给的物理量表示出小球从A到B过程中,重力势能的减少量△=_________,动能的增加量△=________;
②要想验证小球从A到B的过程中机械能守恒,只需验证关系式 成立即可。
(11分)利用如图所示的电路测定电源的电动势和内电阻,提供的器材有
(A)干电池两节,每节电池的电动势约为1.5V,内阻未知
(B)直流电压表V1、V2,内阻很大
(C)直流电流表A,内阻可忽略不计
(D)定值电阻R0,阻值未知,但不小于5Ω
(E)滑动变阻器
(F)导线和开关
(1)甲同学利用该电路完成实验时,由于某根导线发生断路故障,因此只记录了一个电压表和电流表的示数,如下表所示:
U/V |
2.62 |
2.48 |
2.34 |
2.20 |
2.06 |
1.92 |
I/A |
0.08 |
0.12 |
0.19 |
0.20 |
0.24 |
0.28 |
试利用表格中数据作出U-I图,由图象可知,测得两节干电池总的电动势值为 V,总内阻为 Ω。由计算得到的数据可以判断能够正确示数的电压表应为表 (选填“V1”或“V2”)。
(2)乙同学在找出断路的导线并调换好的导线后,连接该电路继续实验时,由于电流表发生短路故障,因此只能记下两个电压表的示数,该同学利用表中的数据,以表V1的示数U1为横坐标、表V2的示数U2为纵坐标作图象,也得到一条不过原点的直线,已知直线的斜率为k,截距大小为b,则两节干电池总的电动势大小为 ,两节干电池的总内阻 (选填“可以”或“不可以”)求出。
为了探究木块A和B之间的动摩擦因数,某同学设计了一个实验,图甲为实验装置示意图,该同学在实验中的主要操作有:
A.用弹簧秤测出木块A的重力为G=6.00N
B.用弹簧秤测出木板B的重力为G′=9.25N
C.按图甲所示安装器材,安装过程中用手按住木块和木板
D.松开按住木块和木板的手让其运动,并即刻读出弹簧秤的示数
(1)该同学的上述操作中有一个步骤是多余的,有一个步骤存在错误,多余的步骤是____,存在错误的步骤是____。(填步骤序号)
(2)在听取意见后,该同学按正确方法操作,读数时弹簧秤的指针位置如图乙所示,其示数____N,根据该同学的测量数据,可得到A和B之间的动摩擦因数为_ ___。
如图所示,劲度系数为k的弹簧下悬挂一个质量为m的重物,处于静止状态,手托重物使之缓慢上移,直到弹簧恢复原长,然后放手使重物从静止开始下落,重物下落过程中的最大速度为V,不计空气阻力,则下列说法不正确的是:
A.手对重物做的功
B.重物从静止下落到速度最大过程中重物克服弹簧所做的功为
C.弹性势能最大时小球加速度大小为g
D.最大的弹性势能为
如图甲所示,光滑绝缘水平面上一矩形金属线圈abcd的质量为m、电阻为R、面积为S,ad边长度为L,其右侧是有左右边界的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为B,ab边长度与有界磁场区域宽度相等,在t=0时刻线圈以初速度v0进入磁场,在t=T时刻线圈刚好全部进入磁场且速度为v1,此时对线圈施加一沿运动方向的变力,使线圈在时刻全部离开该磁场区,若上述过程中线圈的v-t图像如图乙所示,整个图像关于t=T轴对称.则下列各项正确的是:
A.0-T时间内,线圈内产生的焦耳热是
B.从T-2T过程中,外力做的功为
C.线圈进入磁场过程中2
D.2T时刻,线圈刚要离开磁场前,外力F的大小为
低碳、环保是未来汽车的发展方向。某汽车研发机构在汽车的车轮上安装了小型发电机,将减速时的部分动能转化并储存在蓄电池中,以达到节能的目的。某次测试中,汽车以额定功率行驶一段距离后关闭发动机,测出了汽车动能Ek与位移x的关系图象如图,其中①是关闭储能装置时的关系图线,②是开启储能装置时的关系图线。已知汽车的质量为1000kg,设汽车运动过程中所受地面阻力恒定,空气阻力不计。根据图象所给的信息可求出:
A.汽车行驶过程中所受地面的阻力为1000N
B.汽车的额定功率为70kW
C.汽车加速运动的时间为22.5s
D.汽车开启储能装置后向蓄电池提供的电能为5×105J