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科技活动小组成员利用暑假进行社会实践活动时,发现可以利用古代抛石机的模型来验证机械能守恒定律,其原理如图所示.图中O为转轴,A球固定于杆上且质量为mAB球放在勺形槽内且质量为mB.由静止释放轻杆后,可以逆时针转动,轻杆转到竖直位置时,B球被水平抛出.

说明: 满分5 manfen5.com

(1)要验证机械能守恒定律,首先需要测量mAmB及两球距O点的距离LALB,除此之外还需要测量的物理量有________.

A.A球从释放运动到最低点的时间t

B.O离地面的高度h

C.B球落地点与O的水平距离x

D.释放轻杆时A球的高度h0

(2)下列减小实验误差的措施中,可行的有________.

A.开始释放时,让轻杆水平

B.支架处地面与B球落地处地面要在同一水平面上

C.杆的硬度尽量高

D.在同一高度多次释放A球的前提下,取B球的平均落点,然后测量x

E.尽量减小转轴O处的摩擦力

F.尽量减小B球的质量

(3)在轻杆从水平状态无初速释放的前提下,结合上述测定的物理量,可求系统重力势能减少量为________,动能增加量为________,正常情况下会出现前者________(填“大于”或“小于”)后者.

 

(1)BCD(2)ABCDE(3)(mALA-mBLB)g  、、大于; 【解析】 试题分析:(1)验证实验中A 、B两球系统的机械能守恒,应先找出A、B两球初、始状态对应的机械能,与轻杆转动时间无关,所以B、C、D三项正确。(2)A项满足h0=h,B项可以保证测量操作容易控制,且便于计算重力势能的变化量,C项避免弹性势能的参与,D项是多次测量求平均值,E项减小摩擦力进而减少机械能向内能的转化,F项中B球应当尽量选用密度大的,以减小空气阻力,而与质量无关,所以ABCDE均正确。(3)轻杆从水平状态无初速释放,转到竖直位置过程中,A球重力做正功,B球重力做负功,且B球脱离勺形槽后做平抛运动,所以系统势能的减少量为(mALA-mBLB)g,动能的增加量为,,联立求解得动能的增加量为,因为有阻力,所以势能减小量一般大于动能增加量。 考点:机械能守恒
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考点分析:
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图1是利用激光测转速的原理示意图,图中圆盘可绕固定轴转动,盘边缘侧面上有一小段涂有很薄的反光材料。当盘转到某一位置时,接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束,并将所收到的光信号转变成电信号,在示波器显示屏上显示出来(如图2所示)。

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(1)若图2中示波器显示屏每小方格横向对应的时间为5.00×10-2s,且5等分,则圆盘的转速为__________________r/s。(保留3位有效数字)

(2)若测得圆盘直径为10.20 cm,则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为      cm。(保留3位有效数字)

 

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如图所示,在一次救灾工作中,一架离水面高为H,沿水平直线飞行的直升机A,用悬索(重力可忽略不计)救护困在湖水中的伤员B,已知伤员B的质量为m,不计空气阻力,在直升机A和伤员B以相同的水平速度水平匀速运动的同时,悬索将伤员吊起。A、B之间的距离l随时间t的变化规律为:l = H - kt2(SI制单位,k为给定常数),则在时间t内伤员的机械能增加了________;t时刻悬索拉力的瞬时功率为______________。说明: 满分5 manfen5.com

 

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如图,ab是两个带有同种电荷的小球,用绝缘丝线悬挂于同一点,两球静止时,它们距水平面的高度相等,绳与竖直方向的夹角分别为αβ,且β>α.若同时剪断两根细线,空气阻力不计,两球带电荷量不变,两球质量为ma,mb,两球落地时间为tatb,落地时水平位移为xaxb,则ma      mb,ta      tb,xa      xb(填>,<或=)说明: 满分5 manfen5.com

 

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如图,穿在足够长的水平直杆上质量为m的小球开始时静止。现对小球沿杆方向施加恒力F0,垂直于杆方向施加竖直向上的力F,且F的大小始终与小球的速度成正比,即Fkv(图中未标出).已知小球与杆间的动摩擦因数为m,且F0μmg。下列说法正确的是(      )

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A.小球先做加速度减小的加速运动,后做加速度增大的减速运动直到静止

B.小球先做加速度增大的加速运动,后做加速度减小的加速运动,直到最后做匀速运动

C.小球的最大加速度为F0/m

D.恒力F0的最大功率为说明: 满分5 manfen5.com

 

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如图所示,是一个物体离开地面的高度与运动时间平方的关系,已知自由落体运动加速度为g=10m/s2,则:(      )  

说明: 满分5 manfen5.com                       

A.物体在竖直方向为匀加速运动

B.若h0=20m,则物体可能做平抛运动

C.若h0=20m,则物体机械能一定守恒

D.若h0=10m,则物体的机械能可能守恒

 

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