某同学利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。该同学经正确操作得到打点纸带,在纸带后段每两个计时间隔取一个计数点,依次为1、2、3、4、5、6、7,测量各计数点到第一个打点的距离h,并正确求出打相应点时的速度v。各计数点对应的数据见下表:
计数点 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
h(m) | 0.124 | 0.194 | 0.279 | 0.380 | 0.497 | 0.630 | 0.777 |
v(m/s) |
| 1.94 | 2.33 | 2.73 | 3.13 | 3.50 |
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v2(m2/s2) |
| 3.76 | 5.43 | 7.45 | 9.80 | 12.25 |
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(1)请在图乙坐标中,描点作出v2-h图线_______;
(2)由图线可知,重锤下落的加速度g′=________m/s2(保留三位有效数字);
(3)若当地的重力加速度g=9.8m/s2,根据作出的图线,能粗略验证自由下落的重锤机械能守恒的依据是________。
在“验证机械能守恒定律”的实验中:
(1)供实验选择的重物有以下四个,应选择:(____)
A.质量为10g的砝码 B.质量为200g的木球
C.质量为50g的塑料球 D.质量为200g的铁球
(2)下列叙述正确的是(____)
A.实验中应用秒表测出重物下落的时间
B.可用自由落体运动的规律计算重物的瞬时速度
C.因为是通过比较和mgh是否相等来验证机械能是否守恒,故不需要测量重物的质量
D.释放重物前应手提纸带的上端,使纸带竖直通过限位孔
(3)质量m=1kg的物体自由下落,得到如图所示的纸带,相邻计数点间的时间间隔为0.04s,那么从打点计时器打下起点O到打下B点的过程中, 物体重力势能的减少量Ep=________J,此过程中物体动能的增加量Ek=________J。(g=9.8m/s2,保留三位有效数字)
某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动,用自制“滴水计时器”计量时间。实验前,将该计时器固定在小车旁,如图(a)所示。实验时,保持桌面水平,用手轻推一下小车。在小车运动过程中,滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴,图(b)记录了桌面上连续的6个水滴的位置。(已知滴水计时器每30s内共滴下46个小水滴)
(1)由图(b)可知,小车在桌面上是_____________(填“从右向左”或“从左向右”)运动的。
(2)该小组同学根据图(b)的数据判断出小车做匀变速运动。小车运动到图(b)中A点位置时的速度大小为______m/s,加速度大小为________m/s2。(结果均保留2位有效数字)
在“验证机械能守恒定律”的实验中,已知打点计时器所用的交流电的频率为50Hz,查得当地的重力加速度g=9.80m/s2,测得所用的重物的质量为1.00kg,实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示。把第一个点记做O,另选连续的四个点A、B、C、D作为测量的点。经测量知道A、B、C、D四个点到O点的距离分别为62.99cm、70.14cm、77.67cm、85.58cm。根据以上数据可以计算出
(1)打点计时器打下计数点C时,物体的速度________m/s(结果保留三位有效数字);
(2)重物由O点运动到C点,重力势能的减少量△EP= _______J(结果保留三位有效数字);动能的增加量△Ek= _______ J(结果保留三位有效数字)。
(3)通过计算,数值上△EP_____△Ek(填“<”、“ >”或 “=”), 这是实验存在误差的必然结果,该误差产生的主要原因是___________________________________。
(4)根据纸带提供的数据,在误差允许的范围内,重锤从静止开始到打出C点的过程中,得到的结论是_________。
如图,倾角为30°的自动扶梯在电压为380V的电动机带动下以0.4m/s的恒定速率向斜上方运动,电动机的最大输出功率为4.9kW,空载时电动机中的电流为5A,若载人时扶梯的运动速率和空载时相同。设所载人的平均质量为60kg,重力加速度g=10m/s2。不计一切损耗,则扶梯匀速运动过程中
A. 站在扶梯上的人不受摩擦力作用
B. 扶梯可同时乘载的最多人数为25人
C. 扶梯可同时乘载的最多人数为40人
D. 无论空载、承载或满载,电动机的输出功率均为4.9kW
如图a,物体在水平恒力F作用下沿粗糙水平地面由静止开始运动,在t=1s时刻撤去恒力F。物体运动的v-t图象如图b。重力加速度g=10m/s2,则
A. 物体在3s内的位移s=3m
B. 恒力F与摩擦力f大小之比F:f=3:1
C. 物体与地面的动摩擦因数为
D. 3s内恒力做功WF与克服摩擦力做功Wf之比WF:Wf=3:2