(8分)某同学利用图示装置来研究机械能守恒问题,设计了如下实验。A、B是质量均为m的小物块,C是质量为M的重物,A、B间由轻弹簧相连,A、C间由轻绳相连。在物块B下放置一压力传感器,重物C下放置一速度传感器,压力传感器与速度传感器相连。当压力传感器示数为零时,就触发速度传感器测定此时重物C的速度。整个实验中弹簧均处于弹性限度内,重力加速度为g。实验操作如下:
(1)开始时,系统在外力作用下保持静止,细绳拉直但张力为零。现释放C,使其向下运动,当压力传感器示数为零时,触发速度传感器测出C的速度为v。
(2)在实验中保持A,B质量不变,改变C的质量M,多次重复第(1)步。
①该实验中,M和m大小关系必需满足M _____ m(选填“小于”、“等于”或“大于”)
②为便于研究速度v与质量M的关系,每次测重物的速度时,其已下降的高度应_____(选填“相同”或“不同”)
③根据所测数据,为得到线性关系图线,应作出______(选填“”、“”或“”)图线。
④根据③问的图线知,图线在纵轴上截距为b,则弹簧的劲度系数为________(用题给的已知量表示)
(12分)如图1所示,为“探究加速度与力、质量的关系” 实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量及小车和砝码的质量对应关系图。钩码的质量为m1,小车和砝码的质量为m2,重力加速度为g。
⑴下列说法正确的是_______。
A.每次在小车上加减砝码时,应重新平衡摩擦力
B.实验时若用打点计时器应先释放小车后接通电源
C.本实验m2应远小于m1
D.在用图象探究加速度与质量关系时,应作图象
⑵实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,测得,作出图像,他可能作出图2中_______(选填“甲”、“ 乙”、“ 丙”)图线。此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是_______。
A.小车与轨道之间存在摩擦 B.导轨保持了水平状态
C.砝码盘和砝码的总质量太大 D.所用小车的质量太大
⑶实验时,某同学遗漏了平衡摩擦力这一步骤,若轨道水平,他测量得到的图像,如图3。设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,则小车与木板间的动摩擦因数_______,钩码的质量_______。
(4)实验中打出的纸带如图所示.相邻计数点间的时间是0.1 s,图中长度单位是cm,由此可以算出小车运动的加速度是________m/s2.
如图所示,两个带等量正电荷+Q的点电荷a、b,固定在相距为L的两点上,在它们连线的中垂面上有一个质量为m、电量为﹣q的带电粒子c以某一速度沿平分面某一方向射出,则带电粒子c可能做的运动是(不计粒子的重力)
A.匀速直线运动
B.匀速圆周运动
C.匀变速曲线运动
D.以O为平衡位置在一直线作往返运动
一圆弧形的槽,槽底放在水平地面上,槽的两侧与光滑斜坡aa′、bb′相切,相切处a、b位于同一水平面内,槽与斜坡在竖直平面内的截面如图所示。一小物块从斜坡aa′上距水平面ab的高度为2h处沿斜坡自由滑下,并自a处进入槽内,到达b后沿斜坡bb′向上滑行,已知到达的最高处距水平面ab 的高度为h;接着小物块沿斜坡bb′滑下并从b处进入槽内反向运动,若不考虑空气阻力,则
A.小物块再运动到a处时速度变为零
B.小物块每次经过圆弧槽最低点时对槽的压力不同
C.小物块不仅能再运动到a处,还能沿斜坡aa′向上滑行,上升的最大高度小于h
D.小物块不仅能再运动到a处,还能沿斜坡aa′向上滑行,上升的最大高度为h
如图甲所示,物体以一定初速度从倾角=370的斜面底端沿斜面向上运动,上升的最大高度为3.0 m。选择地面为参考平面,上升过程中,物体的机械能E随高度h的变化如图乙所示。g =10 m/s2,sin370 = 0.60 ,cos370 = 0.8 。则
A.物体上升过程的加速度大小a =10 m/s2
B.物体与斜面间的动摩擦因数= 0.40
C.物体的质量m=0.67kg
D.物体回到斜面底端时的动能Ek=10J
如图甲所示,平行于光滑斜面的轻弹簧劲度系数为k,一端固定在倾角为θ的斜面底端,另一端与物块A连接;两物块A、B质量均为m,初始时均静止。现用平行于斜面向上的力F拉动物块B,使B做加速度为a的匀加速运动,A、B两物块在开始一段时间内的v-t关系分别对应图乙中A、B图线(t1时刻A、B的图线相切,t2时刻对应A图线的最高点),重力加速度为g,则
A.t1时刻,弹簧形变量为
B.从开始到t1时刻,拉力F做的功比弹簧弹力做的功少
C.从开始到t2时刻,拉力F逐渐增大
D.t2时刻,弹簧形变量为0