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用如图甲所示的实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒.m2从高处由静止开始下...

用如图甲所示的实验装置验证m1m2组成的系统机械能守恒.m2从高处由静止开始下落,m1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.如图乙给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,打点计时器所用交流电的频率为50 Hz,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图乙所示.已知m150 gm2150 g,则:(结果均保留两位有效数字)

(1)在打下第“0”到打下第“5”点的过程中系统动能的增量ΔEk________J,系统势能的减少量ΔEp______J(取当地的重力加速度g10 m/s2)通过比较可以得出结论:_________________________

(2)若某同学作出v2h图象如图丙所示,则当地的重力加速度g________m/s2.

 

(1)0.58 0.60 在误差允许的范围内,机械能守恒; (2)9.7 【解析】(1)根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度,可知打第5个点时的速度为: ; 物体的初速度为零,所以动能的增加量为: ; 重力势能的减小量等于物体重力做功,故:△EP=W=(m2-m1)gh=(0.15-0.05)×10×(0.384+0.216)=0.60J; 由此可知动能的增加量和势能的减小量基本相等,因此在误差允许的范围内,m1、m2组成的系统机械能守恒. (2)本题中根据机械能守恒可知, ,即有: ,所以出v2-h图象中图象的斜率表示g, 由图可知, ,解得 g=9.7m/s2,故当地的实际重力加速度g=9.7m/s2.  
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考点分析:
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某同学设计了如图甲所示的实验装置来验证动能定理.一个电磁铁吸住一个小钢球,将电磁铁断电后,小钢球由静止开始向下加速运动.小钢球经过光电门,计时装置记录小钢球通过光电门1和光电门2的挡光时间分别为t1t2,用刻度尺测得两光电门中心之间的距离为h,已知当地重力加速度为g

1)该同学用游标卡尺测量了小钢球的直径,结果如下图乙所示,小钢球的直径d____cm

2)小钢球通过光电门1时的速度大小为______________

3)若上述测量的物理量满足关系式______________________________,则动能定理得以验证(2、3问用所测物理量的字母表示)

 

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如右图所示,带有挡板的光滑斜面固定在水平地面上,斜面倾角θ=300,质量均为2kgAB两物体用轻弹簧栓接在一起,弹簧的劲度系数为5N/cm,质量为4kg的物体C用细线通过光滑的轻质定滑轮与物体B连接,开始时AB均静止在斜面上,A紧靠在挡板处,用手托住C,使细线刚好被拉直,现把手拿开,让C由静止开始运动,从C开始运动到A刚要离开挡板的过程中,下列说法正确的是物体C未触地,g10m/s2

A. 初状态弹簧的压缩量为2cm

B. 末状态弹簧的伸长量为2cm

C. 物体BC组成的系统机械能守恒

D. 物体C克服绳的拉力所做的功为0.8J

 

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如图甲所示,一质量为M的长木板静置于光滑水平面上,其上放置一质量为m的小滑块。木板受到水平拉力F作用时,用传感器测出长木板的加速度a与水平拉力F的关系如图乙所示,重力加速度g=10m/s2,下列说法正确的是

A. 小滑块的质量m=2 kg

B. 小滑块与长木板之间的动摩擦因数为0.1

C. 当水平拉力F=7 N时,长木板的加速度大小为3 m/s2

D. 当水平拉力F增大时,小滑块的加速度一定增大

 

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如图所示,两段长均为L的轻绳共同系住一质量为m的小球,另一端固定在等高的两点O1O2,两点的距离也为L,在最低点给小球一个水平向里的初速度v0,小球恰能在竖直面内做圆周运动,重力加速度为g,则(       )

A. 小球运动到最高点的速度

B. 小球运动到最高点的速度

C. 小球在最低点时每段绳子的拉力

D. 小球在最低点时每段绳子的拉力

 

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物体放在动摩擦因素为μ的水平地面上,受到一水平拉力作用开始运动,所运动的速度随时间变化关系和拉力功率随时间变化关系分别如图甲、图乙所示。由图像可知动摩擦因素μ为(    )(g=10m/s2

A. μ=0.1    B. μ=0.3

C. μ=0.2    D. μ=0.4

 

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