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某实验小组在做“验证机械能守恒定律”实验中,提出了如图所示的甲、乙两种方案:甲方...

某实验小组在做“验证机械能守恒定律”实验中,提出了如图所示的甲、乙两种方案:甲方案为用自由落体运动进行实验,乙方案为用小车在斜面上下滑进行实验.

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(1)组内同学对两种方案进行了深入的讨论分析,最终确定了一个大家认为误差相对较小的方案,你认为该小组选择的方案是_______,理由是_________________________________________________________.

(2)若该小组采用图甲的装置打出了一条纸带如图所示,相邻两点之间的时间间隔为0.02 s,请根据纸带计算出B点的速度大小为________m/s.(结果保留三位有效数字)

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(3)该小组内同学根据纸带算出了相应点的速度,作出v2-h图线如图所示,请根据图线计算出当地的重力加速度g=________m/s2.(结果保留两位有效数字)

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(1)甲;重物下落过程中只有很小空气阻力和纸带摩擦阻力,机械能损失可忽略不计;(2)1.37;(3)9.8 【解析】 试题分析:(1)甲方案中,重物下落过程中只有很小空气阻力和纸带摩擦阻力,机械能损失可忽略不计,采用乙方案时,由于小车与斜面间摩擦力的作用,小车在下滑的过程中机械能损失较大;(2)B是AC的中间时刻,所以B的速度等于AC的平均速度,即;(3)由匀变速直线运动的推论可知,v2-h图像的斜率是重力加速度的两倍,可求得g=9.8m/s2. 考点:验证机械能守恒定律、匀变速直线运动及其公式
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考点分析:
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一小球在桌面上做匀加速直线运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下小球运动过程中在每次曝光时的位置,并将小球的位置编号,得到的照片如图所示.由于底片保管不当,其中位置4处被污损.若已知摄影机连续两次曝光的时间间隔均为1 s,则利用该照片可求出:小球运动的加速度约为________m/s2.位置4对应的速度为________m/s,能求出4的具体位置吗?_________ (填“能”或“不能”).求解方法是:___________________________ (不要求计算,但要说明过程).

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(18分)如图所示,长为L=9m的传送带与水平方向的倾角θ=37°,在电动机的带动下以v=4m/s的速率沿顺时针方向运行,在传送带的B端有一离传送带很近的挡板P可将传送带上的物体挡住,在传送带的A端无初速度地释放一质量m=1Kg的物体,它与传送带之间的动摩擦因数为0.5,物体与挡板碰撞时的能量损失及碰撞时间均不计。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

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(1)在物体从第一次由静止开始下滑到与挡板P第一次相碰后,物体再次上升到最高点的过程中,由于摩擦而产生的热量为多少?

(2)试求物体最终的运动状态以及达到该运动状态后电动机的输出功率P。

 

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(12分)钓鱼岛是我国固有领土,决不允许别国侵占,近期,为提高警惕保卫祖国,我人民海军为此进行登陆演练,假设一艘战舰因吨位大吃水太深,只能停锚在离海岸登陆点s=1km处。登陆队员需要从较高的军舰甲板上,利用绳索下滑到登陆快艇上再行登陆接近目标,若绳索两端固定好后,与竖直方向的夹角θ=30°,为保证行动最快,队员甲先无摩擦自由加速滑到某最大速度,再靠摩擦匀减速滑至快艇,速度刚好为零,在队员甲开始下滑时,队员乙在甲板上同时开始向快艇以速度v0=满分5 manfen5.comm/s平抛救生圈,第一个刚落到快艇,接着抛第二个,结果第二个救生圈刚好与甲队员同时抵达快艇,若人的质量m,重力加速度g=10m/s2,问:

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(1)军舰甲板到快艇的竖直高度H=? 队员甲在绳索上运动的时间t0=?

(2)若加速过程与减速过程中的加速度大小相等,则队员甲在何处速度最大?最大速度多大?

(3)若登陆艇额定功率5KW,载人后连同装备总质量103Kg,从静止开始以最大功率向登陆点加速靠近,到达岸边时刚好能达到最大速度10m/s,则登陆艇运动的时间t'=?

 

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(10分)游乐园的小型“摩天轮”上对称站着质量均为m的8位同学,如图所示,“摩天轮”在竖直平面内逆时针匀速转动,若某时刻转到顶点a上的甲同学让一小重物做自由落体运动,并立即通知下面的同学接住,结果重物掉落时正处在c处(如图)的乙同学恰好在第一次到达最低点b处接到,己知“摩天轮”半径为R,重力加速度为g,(不计人和吊篮的大小及重物的质量).问:

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(1)接住前重物下落运动的时间t=?

(2)人和吊篮随“摩天轮”运动的线速度大小v=?

(3)乙同学在最低点处对地板的压力FN=?

 

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(4分)某同学利用打点计时器研究做匀加速直线运动小车的运动情况,图中所示为该同学实验时打出的一条纸带中的部分计数点(后面计数点未画出),相邻计数点间有4个点迹未画出。(打点计时器每隔0.02s打出一个点)

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(1)为研究小车的运动,此同学用剪刀沿虚线方向把纸带上OB、BD、DF……等各段纸带剪下,将剪下的纸带一端对齐,按顺序贴好,如下图所示。简要说明怎样判断此小车是否做匀变速直线运动。

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(2)在纸带中x1=7.05cm、x2=7.68cm、x3=8.31cm、x4=8.94cm、x5=9.57cm、x6=10.20cm,则打下点迹A时,小车运动的速度大小是_______m/s,小车运动的加速度大小是_______m/s2。(本小题计算结果保留两位有效数字)

 

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