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某同学想利用古代抛石机的模型验证系统机 械能守恒定律,如图1所示,一轻杆可绕固定...

某同学想利用古代抛石机的模型验证系统机
械能守恒定律,如图1所示,一轻杆可绕固定于水平地面的竖直支架上的转动轴O转动,轻杆左端固定一小球A,轻杆右端的勺形槽内放置另一小球B.当将轻杆由静止释放后,A球向下运动可带动轻杆逆时针转动,直到轻杆到达竖直位置时,B球被水平抛出.实验前已测得小球A、B的质量分别为mA、mB,A、B的球心离O的距离分别为LA、LB,转轴O离地面的高度为h,已知重力加速度为g.
(1)该同学在某次实验时,将轻杆从水平位置无初速释放,则从释放到B球刚被抛出的过程中,系统势能的减少量为______;B球落地后,测得B球落地点与O点的水平距离为s,则由此可知,从释放到B球刚被抛出的过程中,系统动能的增加量为______
(2)(多选题)为减小实验误差,可采取的措施有______
(A)尽量减小B球的质量           (B)选用硬度较高的轻杆
(C)尽量减小转轴O处的摩擦         (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s
(3)为进一步提高实验精度,也可多次改变A球释放的初始位置,如图2所示.测出A球离地高度h及对应的B球落地点与O点的水平距离s,然后根据测量数据作______图象,若得到一条过原点的直线,也可证明系统机械能守恒.

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通过两小球的重力势能的减小转化两小球的动能,若减小量等于增加量,则能验证机械能守恒.小球的速度借助于平抛运动,由   来求出动能.从而得以验证. 【解析】 (1)由题意可知,小球A下降,B球上升,则重力势能的差值,转化为两小球的动能,由于小球B在最高点做平抛运动,所以根据水平位移s,竖直高度h+LB, 从而求出抛出速度为,所以两小球的动能为:EK=.而两小球减小的重力势能为:EP=mAgLA-mBgLB   (2)为减小实验误差,杆必须有硬度,否则会储存弹性势能,同时转轴尽量减小摩擦阻力,最后要确定B球的落点,因此多次释放,取平均值. 故选BCD. (3)为进一步提高实验精度,也可多次改变A球释放的初始位置,测出A球离地高度h及对应的B球落地点与O点的水平距离s, 当根据数据作出(),因为在改变h时,抛出水平距离也会发生变化,所以作出此图象若是过原点,则能验证机械能守恒. 故答案为:(1)mAgLA-mBgLB; (2)BCD(3).
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考点分析:
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某同学在实验室利用如图(a)所示的电路测定定值电阻R2、电源的电动势E和内阻r.该同学将滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端,并在移动过程中记录下了电流表A、电压表V1和电压表V2的示数,根据测得的数据描绘了如图(b)所示的两条U-I直线.已知定值电阻R1=3Ω,滑动变阻器R的最大阻值为48Ω.
(1)根据图线可知,定值电阻R2=______Ω,电源的电动势E=______V、内阻r=______Ω.
(2)(多选题)当电路处于图象中两直线交点状态时,由图象可判断此时______
(A)滑动变阻器的滑片P一定位于b端        (B)电阻R1的功率达到最大
(C)电源的输出功率为9W                 (D)电源的效率达到最大
(3)当滑片P位于滑动变阻器中点位置时,变阻器R的总功率为______W.

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在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”活动中,某小组设计了如图所示的实验装置.图中上下两层水平轨道表面光滑,两小车前端系上细线,细线跨过滑轮并挂上砝码盘,将砝码和砝码盘的总重作为小车所受合外力,两小车尾部细线连到控制装置上,实验时通过控制装置使两小车同时开始运动,并同时停止.
(1)本实验可通过比较两小车的位移来比较两小车的加速度大小,即manfen5.com 满分网=manfen5.com 满分网,请写出推导过程______
(2)在安装实验装置时,应调整滑轮的高度,使______;在实验时,为减小误差,应使砝码盘和砝码的总质量______小车的质量(选填“远大于”、“远小于”或“等于”).
(3)实验中获得数据如下表所示:(小车Ⅰ、Ⅱ的质量m均为200g)通过分析,可知表中第______次实验数据存在明显错误,应舍弃.
实验次数小车合外力F/N位移s/cm
10.123.36
0.246.51
20.229.04
0.343.63
30.341.16
0.444.80
40.436.43
0.545.56


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manfen5.com 满分网在“用单摆测定重力加速度”的实验中:
(1)(多选题)制作单摆时应选用下列器材中的______
A、半径1cm的木球
B、半径1cm的实心钢球
C、长1m左右的细线
D、长30cm左右的细线
(2)若在某次实验中,测得摆线的长为l0、摆球的直径为d,实验时用拉力传感器测得摆线的拉力大小F随时间t变化的图象如图所示,由图可得重力加速度的表达式g=______
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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