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某实验小组在做“验证机械能守恒定律”实验中,提出了如图所示的甲、乙两种方案:甲方...

某实验小组在做验证机械能守恒定律实验中,提出了如图所示的甲、乙两种方案:甲方案为用自由落体运动进行实验,乙方案为用小车在斜面上下滑进行实验.

(1)组内同学对两种方案进行了深入的讨论分析,最终确定了一个大家认为误差相对较小的方案你认为该小组选择的方案是___,理由是______________________________________

(2)若该小组采用图甲的装置打出了一条纸带如图所示,相邻两点之间的时间间隔为0.02 s,请根据纸带计算出B点的速度大小为________m/s(结果保留三位有效数字)

(3)该小组内同学根据纸带算出了相应点的速度,做出v2h图线如图所示,请根据图线计算出当地的重力加速度g________m/s2(结果保留两位有效数字)

 

甲 方案乙的小车与斜面间存在摩擦力的作用,且不能忽略,所以小车在下滑的过程中机械能不守恒 1.37 9.75(±0.10) 【解析】 (1)[1]甲图; [2]采用乙图实验时,由于小车与斜面间存在摩擦力的作用,且不能忽略,所以小车在下滑的过程中机械能不守恒,故乙图不能用于验证机械能守恒. (2)[3]匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度,因此有:1.37m/s, (3)[4] 由机械能守恒,得,由此可知:图象的斜率k=2g,由此可以求出当地的重力加速度,由图可知,当h=20cm时 3.90,所以,所以 m/s2.  
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图甲是某同学验证动能定理的实验装置。其步骤如下:

A.易拉罐内盛上适量细沙,用轻绳通过滑轮连接在小车上,小车连接纸带。合理调整木板倾角,让小车沿木板匀速下滑。

B.取下轻绳和易拉罐,测出易拉罐和细沙的质量m1以及小车质量m2

C.撤去细绳和易拉罐后,换一条纸带,让小车由静止释放,打出的纸带如图乙(中间部分未画出)O为打下的第一点。己知打点计时器的打点时间间隔为T,重力加速度为g

(1)步骤C中小车所受的合外力大小为___

(2)为验证从OC过程中小车合外力做功与小车动能变化的关系,测出BD间的距离为OC间距离为,则C点速度大小为___,需要验证的关系式为____  (用所测物理量的符号表示)

 

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如图所示,一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球球和,跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆上,质量为球置于地面上,质量为球从水平位置静止释放.当球摆过的角度为时, 球对地面压力刚好为零,下列结论正确的是(   

A.

B.

C. 若只将细杆水平向左移动少许,则当球摆过的角度为小于的某值时, 球对地面的压力刚好为零

D. 若只将细杆水平向左移动少许,则当球摆过的角度仍为时, 球对地面的压力刚好为零

 

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在倾角为30°的斜面上,某人用平行于斜面的力把原来静止于斜面上的质量为2 kg的物体沿斜面向下推了2 m的距离,并使物体获得1 m/s的速度,已知物体与斜面间的动摩擦因数为g10 m/s2,如图所示,则在这个过程中(  )

A.人对物体做功21 J

B.合外力对物体做功1 J

C.物体克服摩擦力做功21 J

D.物体重力势能减小20 J

 

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在距水平地而10m高处,以10m/s的速度水平抛出一个质量为1kg的物体,已知物体落地时的速度为16m/s,取g=10m/s2,则下列说法正确的是(  )

A.抛出时人对物体做功为150J

B.自抛出到落地,重力对物体做功为78J

C.飞行过程中物体克服阻力做功22J

D.物体自抛出到落地时间为

 

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在离水平地面高处将一质量为的小球水平抛出,在空中运动的过程中所受空气阻力大小恒为,落地时小球距抛出点的水平距离为,速率为,那么,在小球运动的过程中(   

A.重力做功为

B.克服空气阻力做的功为

C.落地时,重力的瞬时功率为

D.重力势能和机械能都逐渐减少

 

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