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如图甲所示,一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验.有一直径...

如图甲所示,一位同学利用光电计时器等器材做验证机械能守恒定律的实验.有一直径为d、质量为m的金属小球由A处由静止释放,下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门,测得A、B间的距离为H(H>>d),光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t,当地的重力加速度为g.则:

(1)如图乙所示,用20分度的游标卡尺测得小球的直径d=_______cm.

(2)多次改变高度H,重复上述实验,作出H的变化图象如图丙所示,当图中已知量t0、H0和重力加速度g及小球的直径d满足以下表达式:_______(用t0、H0、g、d表示,四个量均取国际单位)时,可判断小球下落过程中机械能守恒.

(3)实验中发现动能增加量EK总是稍小于重力势能减少量EP,增加下落高度后,则Ep-Ek_______ (选填增加”、“减小不变”).

 

0.815cm 增加 【解析】试题分析:游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数,不需估读.由题意可知,本实验采用光电门利用平均速度法求解落地时的速度;则根据机械能守恒定律可知,当减小的机械能应等于增大的动能. (1)由图可知,主尺刻度为8mm;游标对齐的刻度为3;故读数为:8mm+3×0.05mm=8.15mm=0.815cm; (2)若减小的重力势能等于增加的动能时,可以认为机械能守恒;则有,即:,解得. (3)由于该过程中有阻力做功,而高度越高,阻力做功越多,故增加下落高度后,则将增加.  
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考点分析:
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某实验小组在做验证牛顿第二定律实验中.

1)在闭合电键之前,甲同学将实验器材组装成图甲所示.请指出该装置中的错误或不妥之处(只要答出其中的两点即可):_________________________

2)乙同学将上述装置调整正确后进行实验,在实验中得到如图乙所示的一条纸带,图中相邻两计数点之间还有四个点没有画出,由图中的数据可计算得小车加速度为_______m/s2.(保留两位有效数字)

3)丙同学在利用上述调整好的装置进行实验中,保持砂和砂桶的总质量不变,小车自身的质量为M且保持不变,改变小车中砝码的质量m,并测出小车中放不同砝码时所对应的加速度a,以m为横坐标, 为纵坐标,在坐标纸上作出如图丙所示的关系图线,图中纵轴上的截距为b,则小车受到的拉力大小为_____________

 

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如图所示,AB两物块的质量分别为2mm,静止叠放在水平地面上. AB 的动摩擦因数为μB与地面间的动摩擦因数为.最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g.现对A施加一水平拉力F,则(   

A. F2μmg 时,AB 都相对地面静止

B. 时,A的加速度为

C. F3 μmg 时,A相对B滑动

D. 无论F为何值,B的加速度不会超过

 

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如图轨道是由一直轨道和一半圆轨道组成,一个小滑块从距轨道最低点BhA处由静止开始运动,滑块质量为m,不计一切摩擦.则(    )

 

A. 若滑块能通过圆轨道最高点Dh最小为2.5R

B. h=2R,当滑块到达与圆心等高的C点时,对轨道的压力为3mg

C. h=2R,滑块会从CD之间的某个位置离开圆轨道做斜抛运动

D. 若要使滑块能返回到A点,则h≤R

 

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如图所示,带着光滑竖直的三角形斜壁固定在水平地面上,放置于斜劈上的光滑小球与套在竖直杆上的小滑块用轻绳连接,开始时轻绳与斜劈平行.现给小滑块施加一竖直向上的拉力,使小滑块沿杆缓慢上升,整个过程中小球始终为脱离斜劈,则有(    )

A. 轻绳对小球的拉力逐渐增大

B. 小球对斜劈的压力先减小后增大

C. 竖直杆对小滑块的弹力先增大后减小

D. 对小滑块施加的竖直向上的拉力逐渐增大

 

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如图所示,可以看作质点的小球从末端水平的圆弧轨道上最高点由静止开始沿轨道下滑,并沿水平方向抛出,小球抛出后落在斜面上。已知轨道高度为h,斜面的倾角为θ=30°,斜面上端与小球抛出点在同一水平面上,下端与抛出点在同一竖直线上,斜面长度为3h,斜面上M、N两点将斜面长度等分为三段。空气阻力不计,重力加速度为g。若小球落在斜面上M点,则(   )

A. 小球在空中飞行时间为

B. 小球抛出的速度为

C. 小球从轨道上最高点释放到落在斜面上M点的过程中重力做功为mgh

D. 小球从轨道上最高点释放到落到斜面上M点的过程中克服摩擦力做的功为

 

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