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如图甲所示,是某同学验证动能定理的实验装置.其步骤如下: a.易拉罐内盛上适量细...

如图甲所示,是某同学验证动能定理的实验装置.其步骤如下:

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a.易拉罐内盛上适量细沙,用轻绳通过滑轮连接在小车上,小车连接纸带.合理调整木板倾角,让小车沿木板匀速下滑.

b.取下轻绳和易拉罐,测出易拉罐和细沙的质量m及小车质量M.

c.取下细绳和易拉罐后,换一条纸带,让小车由静止释放,打出的纸带如图乙(中间部分未画出),O为打下的第一点.已知打点计时器的打点频率为f,重力加速度为g.

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(1)步骤c中小车所受的合外力为       

(2)为验证从O→C过程中小车合外力做功与小车动能变化的关系,测出BD间的距离为x0,OC间距离为x1,则C点的速度为        .需要验证的关系式为                                 (用所测物理量的符号表示).

 

(1)mg;(2);mgx1=; 【解析】 试题分析:(1)因小车沿木板匀速下滑,故小车受力平衡,当去掉轻绳和易拉罐后,小车所受的合力等于易拉罐和细沙的总重力mg;(2)在匀变速直线运动中,中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度,所以C点对应的瞬时速度;根据实验原理需验证减小的重力势能等于小车增加的动能,即验证; 考点:探究“动能定理”
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考点分析:
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某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律.频闪仪每隔0.05s闪光一次,图中所标数据为实际距离,该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表(当地重力加速度g取9.8m/s2,小球质量m=0.200kg,结果均保留三位有效数字):

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时刻

t2

t3

t4

t5

速度(m/s)

5.59

5.08

4.58

 

(1)由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5=        m/s.

(2)从t2到t5时间内,重力势能增加量ΔEp=        J,动能减少量ΔEk=        J.

(3)在误差允许的范围内,若ΔEp与ΔEk近似相等,从而验证了机械能守恒定律.由上述计算得ΔEp不完全等于ΔEk,造成这种结果的主要原因是           

 

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某同学在学完“力的合成”后,想在家里做实验验证力的平行四边形定则.他从学校的实验室里借来两个弹簧秤,按如下步骤进行实验.

A.在墙上贴一张白纸用来记录弹簧秤弹力的大小和方向

B.在一个弹簧秤的下端悬挂一装满水的水杯,记下静止时弹簧秤的读数F

C.将一根大约30 cm长的细线从杯带中穿过,再将细线两端分别拴在两个弹簧秤的挂钩上.在靠近白纸处用手对称地拉开细线,使两个弹簧秤的示数相等,在白纸上记下细线的方向,弹簧秤的示数如图甲所示

D.在白纸上按一定标度作出两个弹簧秤的弹力的图示,如图乙所示,根据力的平行四边形定则可求出这两个力的合力F′

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(1)在步骤C中,弹簧秤的读数为        N.

(2)在步骤D中,合力F′=        N.

(3)若                  ,就可以验证力的平行四边形定则.

 

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如图所示,在绝缘水平面上方存在着足够大的水平向右的匀强电场,带正电的小金属块以一定初速度从A点开始沿水平面向左做直线运动,经L长度到达B点,速度变为零.此过程中,金属块损失的动能有2/3转化为电势能.金属块继续运动到某点C(图中未标出)时的动能和A点时的动能相同,则金属块从A开始运动到C整个过程中经过的总路程为(       )

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A.1.5L B.2L C.3L D.4L

 

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如图所示,质量为m的滑块以一定初速度滑上倾角为θ的固定斜面,同时施加一沿斜面向上的恒力F=mgsinθ;已知滑块与斜面间的动摩擦因数μ=tanθ,取出发点为参考点,能正确描述滑块运动到最高点过程中产生的热量Q,滑块动能Ek、势能EP、机械能E随时间t、位移s关系的是(     )

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下表是地球、火星的有关情况比较

星球

地球

火星

公转半径

1.5×108 km

2.25×108 km

自转周期

23时56分

24时37分

表面温度

15 ℃

-100 ℃~0 ℃

大气主要成分

78%的N2,21%的O2

约95%的CO2

根据以上信息,关于地球及火星(行星的运动可看做匀速圆周运动),下列推测正确的是(     )

A.地球公转的线速度大于火星公转的线速度

B.地球公转的向心加速度大于火星公转的向心加速度

C.地球的自转角速度小于火星的自转角速度

D.地球表面的重力加速度大于火星表面的重力加速度

 

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