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利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图所示,水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨...

利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图所示,水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨,导轨上点处有一带长方形遮光片的滑块,其总质量为,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为的小球相连;遮光片两条长边与导轨垂直,导轨上点有一光电门,可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间,用表示点到光电门处的距离,表示遮光片的宽度,将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过点时的瞬时速度,实验时滑块在处由静止开始运动。

1)某次实验测得倾角,重力加速度用表示,滑块从处到达处时组成的系统动能增加量可表示为___________,系统的重力势能减少量可表示为___________,在误差允许的范围内,若则可认为系统的机械能守恒;(用题中字母表示)

2)在上次实验中,某同学改变间的距离,作出的图象如图所示,并测得,则重力加速度___________m/s2

 

(1);(2)9.6 【解析】试题分析:(1)滑块从A处到达B处的速度,则系统动能的增加量. 系统重力势能的减小量△Ep=mgd-Mgdsin30°=(m−)gd. (2)根据系统机械能守恒的,(M+m)v2=(m−)gd, 则,图线的斜率,解得g=9.6m/s2. 考点:验证机械能守恒定律 【名师点睛】了解光电门测量瞬时速度的原理.实验中我们要清楚研究对象和研究过程,对于系统我们要考虑全面,掌握系统机械能守恒处理方法,注意图象的斜率的含义。  
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考点分析:
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如图所示,在探究质量一定,加速度与物体受力关系的实验中,有两种方案:

甲方案,选择小车为研究对象,用砝码和盘的重力作为拉力;乙方案,选择小车、砝码和盘整体为研究对象,用砝码和盘的重力作为研究对象所受的拉力。

1)用乙方案实验,___________平衡摩擦力(填需要不需要);

2)用乙方案实验,___________保持细线与板面平行(填需要不需要);

3)用甲方案实验,当增加盘中砝码而改变受力时,需要满足的条件___________

4)用甲方案实验得到如图所示的a—F关系图像:

图线在水平轴上有明显的截距(OA不为零),可能的原因是___________

A.先释放小车后接通电源打点

B.平衡摩擦力时,木板的倾角偏大

C.平衡摩擦力时,小车后面未固定穿过打点计时器的纸带

图线AB段基本是一条直线,而BC段明显偏离直线,主要原因是___________

A.小车的总质量过大

B.开始砝码质量较小,后来较大

C.计算拉力时,忽略砝码盘的重力

 

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如图所示,在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方的P点,固定一电荷量为+Q的点电荷.一质量为m、带电荷量为+q的物块(可视为质点的检验电荷),从轨道上的A点以初速度v0沿轨道向右运动,当运动到P点正下方B点时速度为v.已知点电荷产生的电场在A点的电势为φ(取无穷远处电势为零),P到物块的重心竖直距离为hPA连线与水平轨道的夹角为60°k为静电常数,下列说法正确的是()

A. 点电荷+Q产生的电场在B点的电场强度大小

B. 物块在A点时受到轨道的支持力大小为

C. 物块在A点的电势能EPA =

D. 点电荷+Q产生的电场在B点的电势

 

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质量为m的汽车在平直路面上启动,启动过程的速度图像如图所示,其中OA为过原点的一条直线。从t1时刻起汽车的功率保持不变,整个运动过程中汽车所受阻力恒为Ff,则:

A0~t1时间内,汽车的牵引力等于

B汽车在t1~t2时间内的功率等于t2以后的功率

Ct1~t2时间内,汽车的功率等于

Dt1~t2时间内,汽车的平均速度等于

 

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如图甲所示,有一绝缘的竖直圆环,圆环上分布着正电荷.一光滑细杆沿垂直圆环平面的轴线穿过圆环,细杆上套有一质量为m=10g的带正电的小球,小球所带电荷量,让小球从C点由静止释放.其沿细杆由CBA运动的图像如图乙所示.且已知小球运动到B点时,速度图像的切线斜率最大(图中标出了该切线)下列说法正确的是( )

A. CA的过程中,小球的电势能先减小后增大

B. O点右侧杆上,B点场强最大,场强大小为

C. 沿着CA的方向,电势先降低后升高

D. CB两点间的电势差

 

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如图所示,传送带AB的倾角为θ,且传送带足够长。现有质量为m可视为质点的物体以v0的初速度从B端开始向上运动,物体与传送带之间的动摩擦因数μ>tanθ,传送带的速度为vv0<v,方向未知,重力加速度为g。物体在传送带上运动过程中,下列说法正确的是()

A摩擦力对物体做功的最大瞬时功率是μmgvcosθ

B摩擦力对物体做功的最大瞬时功率是μmgv0cosθ

C运动过程物体的机械能可能一直增加

D摩擦力对物体可能先做正功后做负功

 

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