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某同学利用光电门传感器设计了一个研究小物体自由下落时机械能是否守恒的实验,实验装...

某同学利用光电门传感器设计了一个研究小物体自由下落时机械能是否守恒的实验,实验装置如图所示,图中A、B两位置分别固定了两个光电门传感器.实验测得小物体上宽度为d的挡光片通过A的挡光时间为t1,通过B的挡光时间为t2.重力加速度为g.为了证明小物体通过A、B时的机械能相等,还需要进行一些实验测量和列式证明.

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(1)下列必要的实验测量步骤是

A.用天平测出运动小物体的质量m

B.测出A、B两传感器之间的竖直距离h

C.测出小物体释放时离传感器B的高度H

D.用秒表测出运动小物体由传感器A到传感器B所用时间△t

(2)若该同学用d和t1、t2的比值来反映小物体经过A、B光电门时的速度,并设想如果能满足     关系式,即能证明在自由落体运动过程中小物体的机械能是守恒的.

 

(1)B;(2).   【解析】【解析】 (1)A、根据机械能守恒的表达式,可知不需要测量质量,A错误; B、实验中需要测量从A到B过程中重力势能的减小量,因此需要测量AB之间的距离h,故B正确; C、测出AB之间的距离h,不需要测量小物体释放时离桌面的高度H,故C错误; D、根据机械能守恒定律的表达式,可知不需要测量小物体通过A、B两传感器的时间△t,故D错误. 故选:B. (2)本实验中利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度,故有:vA=,vB= 根据mgh=m﹣m 可得:. 故答案为:(1)B;(2). 【点评】对于实验不光要从理论上理解,关键是要动手实验,体会实验步骤以及数据处理的过程,加深对实验的理解.  
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考点分析:
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验证牛顿第二定律实验中,甲、乙两同学在同一实验室,各取一套如图所示的装置放在水平桌面上,小车上均不放砝码,在没有平衡摩擦力的情况下,研究加速度a与拉力F的关系,分别得到图中甲、乙两条直线.设甲、乙用的小车质量分别为m、m,甲、乙用的小车与木板间的动摩擦因数分别为μ,μ,由图可知,m      m、μ      μ.(选填“大于”、“小于”或“等于”).

甲同学在纠正了疏漏之处后,保持小车的质量M不变,改变砂桶与砂的总重力F,多次实验,根据得到的数据,在a﹣F图象中描点,如右图.结果发现右侧若干个点明显偏离直线,若不断增加砂桶中砂的质量,a﹣F图象中各点连成的曲线将不断延伸,加速度的趋向值为     

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如图所示,竖直光滑杆固定不动,套在杆上的弹簧下端固定,将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离地高度h=0.1m处,滑块与弹簧不拴接.现由静止释放滑块,通过传感器测量到滑块的速度和离地高度h并作出滑块的Ek﹣h图象,其中高度从0.2m上升到0.35m范围内图象为直线,其余部分为曲线,以地面为零势能面,取g=10m/s2,由图象可知(  )

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A.小滑块的质量为0.2kg

B.轻弹簧原长为0.2m

C.弹簧最大弹性势能为0.32J

D.小滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小为0.18J

 

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船在静水中的速度与时间的关系如图甲所示,河水的流速随离河岸的距离的变化关系如图乙所示,要使该船以最短时间成功渡河,下面对该船渡河的说法正确的是(  )

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A.船在河水中的最大速度是10 m/s

B.船渡河的时间是200s

C.船渡河的位移是1×103m

D.船在行驶过程中,船头必须始终 与河岸垂直

 

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据每日邮报2014年4月18日报道,美国国家航空航天局(NASA)目前宣布首次在太阳系外发现“类地”行星Kepler﹣186f.假如宇航员乘坐宇宙飞船到达该行星,进行科学观测:该行星自转周期为T;宇航员在该行星“北极”距该行星地面附近h处自由释放一个小球(引力视为恒力),落地时间为t.已知该行星半径为R,万有引力常量为G,则下列说法正确的是(  )

A.该行星的第一宇宙速度为满分5 manfen5.com

B.宇宙飞船绕该星球做圆周运动的周期不小于πt满分5 manfen5.com

C.该行星的平均密度为满分5 manfen5.com

D.如果该行星存在一颗同步卫星,其距行星表面高度为满分5 manfen5.com

 

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如图甲所示,小物块从光滑斜面上自由滑下,小物块的位移x和时间的平方t2的关系如图乙所示.g=10m/s2,下列说法正确的是(  )

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A.小物块的加速度大小恒为2.5m/s2

B.斜面倾角为30°

C.小物块2s末的速度是5m/s

D.小物块第2s内的平均速度为7.5m/s

 

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