用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种.质量为0.300kg的重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点痕进行测量,即可验证机械能守恒定律.
(g取9.8m/s
2)
(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上;
C.释放悬挂纸带的夹子,同时接通电源开关打出一条纸带;
D.测量纸带上某些点间的距离;
E.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能.
将其中操作不当的步骤对应的字母填在下面的空行内,并说明其原因.
①______ ②______
(2)实验中得到如图2所示的纸带,根据纸带可得重锤从B点到D点重力势能的减少量等于______,动能的增加量等于______.(结果保留三位有效数)
(3)在验证机械能守恒定律的实验中发现,重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加,其原因主要是______.
考点分析:
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“探究功与物体速度变化的关系”的实验如图1所示,当静止的小车在一条橡皮筋作用下弹出时,橡皮筋对小车做的功记为W. 当用2条、3条完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次实验时,使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致.每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出.
(1)若木板水平放置,小车在两条橡皮筋作用下运动,当小车速度最大时,关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置(视小车为质点),下列说法正确的是______.
A.橡皮筋处于原长状态 B.橡皮筋仍处于伸长状态
C.小车在两个铁钉的连线处 D.小车已过两个铁钉的连线
(2)下列4条纸带哪一条是在探究功与物体速度变化关系的实验中,正确操作可能得到的纸带______
(3)若实验中的所有操作和数据处理无错误,则绘出的图线(图2中△v
2=v
2-0、将一根橡皮筋对小车做的功记为1)应为过原点的一条直线.但根据实验结果得到的图线如图所示,造成这一偏差的原因是______.
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(1)在做平抛实验的过程中,小球在竖直放置的坐标纸上留下三点痕迹,如图1是小球做平抛运动的闪光照片,图中每个小方格的边长都是0.54cm,已知闪光频率是30Hz,那么重力加速度g=______m/s
2,小球的初速度是______m/s,球过A点时的速率是______m/s.(小数点后保留二位)
(2)如图2a是研究小球在斜面上平抛运动的实验装置,每次将小球从弧型轨道同一位置静止释放,并逐渐改变斜面与水平地面之间的夹角θ,获得不同的射程x,最后作出了如图2b所示的x-tanθ图象,g=10m/s
2.则:
由图b可知,小球在斜面顶端水平抛出时的初速度v
=______.实验中发现θ超过60°后,小球将不会掉落在斜面上,则斜面的长度为______
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如图所示,倾角为30°的斜面体置于水平地面上.一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球A和物块B,跨过固定于斜面体顶端的小滑轮O,A的质量为m,B的质量为4m.开始时,用手托住A,使OA段绳恰处于水平伸直状态(绳中无拉力),OB绳平行于斜面,此时B静止不动.将A由静止释放,在其下摆过程中,斜面体始终保持静止,下列判断中错误的是( )
A.物块B受到的摩擦力先减小后增大
B.地面对斜面体的摩擦力方向一直向右
C.小球A的机械能守恒
D.小球A的机械能不守恒,A、B系统的机械能守恒
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如图所示,质量为m的小球,从离地面H高处从静止开始释放,落到地面后继续陷入泥中h深度而停止,设小球受到空气阻力为f,则下列说法正确的是( )
A.小球落地时动能等于mgH
B.小球陷入泥中的过程中克服泥土阻力所做的功小于刚落到地面时的动能
C.整个过程中小球克服阻力做的功等于mg(H+h)
D.小球在泥土中受到的平均阻力为
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如图所示,在圆轨道上运行的国际空间站里,一宇航员静止(相对空间舱)“站”于舱内朝向地球一侧的“地面”上,下列说法正确的是( )
A.宇航员此时处于受力平衡状态
B.空间站的运行速度一定大于7.9km/s
C.宇航员与“地面”之间无弹力作用
D.若宇航员将手中一小球无初速(相对于空间舱)释放,该小球将落到“地”面
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