如图所示,质量为m的木块P在质量为M的长木板ab上滑行,长木板放在水平地面上一直处于静止状态.若长木板ab与地面间的动摩擦因数为μ1,木块P与长木板ab间的动摩擦因数为μ2,则长木板ab受到地面的摩擦力大小为 ( )
A.μ1Mg B.μ1(m+M)g
C.μ2mg D.μ1Mg+μ2mg
如图所示,一条细绳跨过定滑轮连接物体A、B,A悬挂起来,B穿在一根竖直杆上,两物体均保持静止,不计绳与滑轮、B与竖直杆间的摩擦,已知绳与竖直杆间的夹角θ,则物体A、B的质量之比mA∶mB等于 ( )
A.cosθ∶1 B.1∶cosθ
C.tanθ∶1 D.1∶sinθ
如图所示,质量均为m的物体A、B通过一劲度系数k的弹簧相连,开始时B放在地面上,A、B均处于静止状态,现通过细绳将A向上拉起,当B刚要离开地面时,A上升距离为L,假设弹簧一直在弹性限度内,则 ( )
光电计时器是物理实验中经常用到的一种精密计时仪器,它由光电门和计时器两部分组成,光电门的一臂的内侧附有发光装置(发射激光的装置是激光二极管,发出的光束很细),如图中的A和A′,另一臂的内侧附有接收激光的装置,如图实-4-12中的B和B′,当物体在它们之间通过时,二极管发出的激光被物体挡住,接收装置不能接
收到激光信号,同时计时器就开始计时,直到挡光结束光电计时器停止计时,故此装置能精确地记录物体通过光电门所用的时间.现有一小球从两光电门的正上方开始自由下落,如图所示.
(1)若要用这套装置来验证机械能守恒定律,则要测量的物理量有________________________(每个物理量均用文字和字母表示,如高度H).
(2)验证机械能守恒定律的关系式为________.
【解析】:本实验是围绕机械能守恒定律的验证设计的,关键是速度的测定,本题改打点计时器测量速度为光电门测量.由于本装置可记录小球通过光电门的时间Δt,则将小球的直径D除以Δt,即可求出小球经过光电门的速度,若再测出两光电门间相距的高度H,即可验证机械能守恒定律.
(1)需要测量的物理量有:小球直径D,两光电门间的竖直高度H,小球通过上、下两光电门的时间Δt1、Δt2.则小球通过上、下两光电门处的速度分别为、.
(2)验证守恒关系式为:
m()2-m()2=mgH,
化简得:-=2gH.
用落体法“验证机械能守恒定律”的实验中:(g取9.8 m/s2)
(1)运用公式mv2=mgh时对实验条件的要求是________________.为此目的,所选择的纸带第1、2两点间的距离应接近__________.
(2)若实验中所用重物质量m=1 kg,打点纸带如图所示,打点时间间隔为0.02 s,则记录B点时,重物速度vB=________,重物动能Ek=________;从开始下落起至B点,重物的重力势能减小量是__________,由此可得出的结论是____________________________________.
(3)根据纸带算出各点的速度v,量出下落距离h,则以为纵轴,以h为横轴画出的图象应是图中的 ( )
【解析】:(1)自由下落的物体在第一个0.02 s内,下落距离
h=gt2=2 mm
(2)vB== m/s=0.59 m/s
Ek=mvB2=×1×0.592 J≈0.174 J
ΔEp=mgh=1×9.8×17.9×10-3 J≈0.175 J.
关于验证机械能守恒定律实验,下面列出一些实验步骤:
A.用天平称出重物和夹子质量
B.将重物系在夹子上
C.将纸带穿过打点计时器的限位孔,上端用手提着,下端夹上系住重物的夹子,再把纸带向上拉,让夹子靠近打点计时器,处于静止状态
D.把打点计时器接在学生电源的交流输出端,把输出电压调到6 V(电源不接通)
E.把打点计时器用铁夹固定放到桌边的铁架台上,使两个限位孔在同一竖直面内
F.在纸带上选取两个点,进行测量并记录数据
G.用秒表测出重物下落的时间
H.接通电源,待计时器打点稳定后释放纸带
I.切断电源
J.更换纸带,重新进行两次实验
K.在三条纸带中选出较好的一条
L.进行计算,得出结论,完成实验报告
M.拆下导线,整理器材
对于本实验以上步骤中,不必要的有__________________;正确步骤的合理顺序是______________________(填写代表字母).
【解析】:根据实验原理和操作步骤可知不必要的有A、G;正确步骤的合理顺序是E、D、B、C、H、I、J、K、F、L、M.