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某同学利用图示装置,验证以下两个规律: ①两物块通过不可伸长的细绳相连接,沿绳方...

某同学利用图示装置,验证以下两个规律:

①两物块通过不可伸长的细绳相连接,沿绳方向分速度大小相等;

②系统机械能守恒。

  PQR是三个完全相同的物块,PQ用细绳连接,放在水平气垫导轨上。物块R与轻质滑轮连接,放在细绳正中间,三个光电门分别放置于abc处,调整三个光电门的位置,能实现同时遮光。最初细线水平,现将三个物块由静止释放。(忽略R上的挡光片到轻质滑轮间的距离)

1)为了能完成实验目的,除了记录PQR三个遮光片的遮光时间t1t2t3外,还必需测量的物理量有__________

APQR的质量M                B.两个定滑轮间的距离d

CR的遮光片到c的距离H           D.遮光片的宽度x

2)根据装置可以分析出PQ的速度大小相等,则验证表达式为_______________

3)若要验证物块R沿绳方向分速度与物块P速度大小相等,则验证表达式为_______________

4)若已知当地重力加速度g,则验证系统机械能守恒的表达式为_________________________

 

BCD t1=t2 gH= 【解析】 (1)[1].要证明①,需要测量d和H,通过几何关系可证明沿绳分速度相等;要证明②,还需要测量H和x,根据运动学公式和动能定理列式可验证机械能守恒,故需要测量的物理量有d,H,x.故BCD正确;故选BCD. (2)[2].物块P的速度 物块Q的速度 因此分析出P、Q的速度大小相等,即需要验证表达式 化简可得验证t1=t2即可. (3)[3].物块R的速度 要验证物块R与物块P的沿绳分速度相等,则需要验证表达式 即 将vP、vR代入得: (4)[4].整个系统减少的重力势能是 △EP=MgH 增加的动能 要验证机械能守恒,则 ,即验证表达式  
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考点分析:
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某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则.

实验步骤:

将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上,使其轴线沿竖直方向.

如图甲所示,将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上,另一端用圆珠笔尖竖直向下拉,直到弹簧秤示数为某一设定值时,将橡皮筋两端的位置标记为O1O2,记录弹簧秤的示数F,测量并记录O1O2间的距离(即橡皮筋的长度l).每次将弹簧秤示数改变050 N,测出所对应的l,部分数据如下表所示:

F/N
 

0
 

050
 

100
 

150
 

200
 

250
 

l/cm
 

l0
 

1097
 

1202
 

1300
 

1398
 

1505
 

 

找出F=250 N时橡皮筋两端的位置,重新标记为O,橡皮筋的拉力记为FOO′

在秤钩上涂抹少许润滑油,将橡皮筋搭在秤钩上,如图乙所示.用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端,使秤钩的下端达到O,将两笔尖的位置标记为AB,橡皮筋OA段的拉力记为FOA,OB段的拉力记为FOB

完成下列作图和填空:

1)利用表中数据在给出的坐标纸上画出F-l图线.

2)测得OA=600cm,OB=760cm,FOA的大小为    N

3)根据给出的标度,作出FOAFOB的合力的图示.

4)通过比较     的大小和方向,即可得出实验结论.

 

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如图所示,空间有竖直向下的匀强电场,完全相同的两根绝缘轻质下端固定在水平地面上,在其正上方质量均为ma、b两物块均从距弹簧上端高h处自由下落,已知a物块的电荷量为+q,b物块的电荷量为-q,设地面处的重力势能为零,不计空气狙力,重力大于电场力,从释放到弹簧压缩到最短的过程中,下列说法正确的是

A.a、b两物块机械能的变化量相同

B.若释放的高度均增加相同的值,a、b两物块速度最大时所具有的重力势能均不变

C.a、b两物块速度最大时,b的重力势能大于a的重力势能

D.a、b两物块运动到最低点时,b的重力势能小于a的重力势能

 

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如图所示,质量为m的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上,其水平直径AB长度为2R,现将质量也为m的小球从距A点正上方h0高处由静止释放,然后由A点经过半圆轨道后从B冲出,在空中能上升的最大高度为h0(不计空气阻力),则

A.小球和小车组成的系统动量守恒

B.小车向左运动的最大距离为R

C.小球离开小车后做竖直上抛运动

D.小球第二次能上升的最大高度h0<h<h0

 

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由法拉第电磁感应定律可知,若穿过某截面的磁通量为Φ=Φmsinωt,则产生的感应电动势为e=ωΦmcosωt.如图所示,竖直面内有一个闭合导线框ACD(由细软弹性电阻丝制成),端点AD固定.在以水平线段AD为直径的半圆形区域内,有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的有界匀强磁场.设导线框的电阻恒为r,圆的半径为R,用两种方式使导线框上产生感应电流.方式一:将导线与圆周的接触点C点以恒定角速度ω1(相对圆心O)从A点沿圆弧移动至D点;方式二:以AD为轴,保持∠ADC=45°,将导线框以恒定的角速度ω290°.则下列说法正确的是

A.方式一中,在C沿圆弧移动到圆心O的正上方时,导线框中的感应电动势最大

B.方式一中,在CA点沿圆弧移动到图中∠ADC=30°位置的过程中,通过导线截面的电荷量为

C.若两种方式电阻丝上产生的热量相等,则

D.两种方式回路中电动势的有效值之比

 

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如图所示,一弹性轻绳(绳的弹力与其伸长量成正比)左端固定,在A点弹性绳自然长度等于AB,跨过由轻杆OB固定的定滑轮连接一个质量为m的小球,小球穿过竖直固定的杆。初始时ABC在一条水平线上,小球从C点由静止释放滑到E点时速度恰好为零。已知CE两点间距离为hDCE的中点,小球在C点时弹性绳的拉力为,小球与杆之间的动摩擦因数为0.5,弹性绳始终处在弹性限度内。下列说法正确的是

A. 小球在D点时速度最大

B. 若在E点给小球一个向上的速度v,小球恰好能回到C点,则v=

C. 小球在CD阶段损失的机械能等于小球在DE阶段损失的机械能

D. 若仅把小球质量变为2m,则小球到达E点时的速度大小v=

 

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