某同学用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的频率为50Hz交流电和直流电两种.重锤从高处由静止开始下落,重锤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
(1)他进行了下面几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件
B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上
C.用天平测出重锤的质量
D.先接通电源,后释放纸带,打出一-条纸带
E.测量纸带上某些点间的距离
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能
其中没有必要进行的步骤是(______________) , 操作不当的步骤是(______________)
(2)他进行正确测量后挑选出一条点迹清晰的纸带进行测量分析,如图所示。其中0点为起始点,A、B、C、D、E、F为六个计数点。根据以上数据,当打点到B点时重锤的速度__m/s计数出该对应的0.5v2=____m2/s2, gh=____ m2/s2,可认为在误差范围内存在关系式____即可验证机械能守恒定律. (g=9.8m/s2)
(3)他继续根据纸带算出各点的速度v,量出下落距离h,并以0. 5v2为纵轴、以h为横轴画出的图像,应是图中的(___________)
(4)他进一步分析, 发现本实验存在较大误差,为此设计出如图所示的实验装置来验证机械能守恒定律.通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落,下落过程中经过光电门B时,通过与之相连的亳秒计时器(图中未画出)记录挡光时间t,用亳米刻度尺测出A、B之间的距离h,用游标卡尺测得小铁球的直径d.重力加速度为g。实验前应调整光电门的位置,使小球下落过程中球心通过光电门中的激光束,小铁球通过光电门时的瞬时速度v=_____.如果d、t、h、g存在关系式____也可验证机械能守恒定律
如图所示,细线下面悬挂一个小钢球(可看作质点),让小钢球在水平面内做匀速圆周运动.若测得小钢球做圆周运动的圆半径为r,悬点O到圆心O’之间的距离为h,小球质量为m.忽略空气阻力,重力加速度为g.则小球所受的向心力F向= __________;小球做匀速圆周运动的周期T=________________.
质量为1kg的物体由静止开始自由下落,经3s落地。不计空气阻力,g=10m/s2 则开始下落2s内重力的平均功率为_______ W,第1s末重力的瞬时功率为_____W
如图所示,劲度系数为k的轻弹簧一端固定在墙上,另一端与置于水平面上的质量为m的小物体接触(未连接),如图中O点,弹簧水平且无形变.用水平力F缓慢向左推动物体,在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0,如图中B点,此时物体静止.撤去F后,物体开始向右运动,运动的最大距离距B点为3x0,C点是物体向右运动过程中弹力和摩擦力大小相等的位置,物体与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,则( )
A.撤去F时,弹簧的弹性势能为2μmgx0
B.撤去F后物体先做加速度逐渐变小的加速运动,再做加速度逐渐变大的减速运动,最后做匀减速运动
C.物体从B→C,弹簧弹性势能的减少量等于物体动能的增加量
D.撤去F后,物体向右运动到O点时的动能最大
如图所示,将一个小球从某一高度处以初速度v0水平抛出,小球经时间t落地,落地前瞬间重力的功率为P.不计空气阻力.若将小球从相同位置以2v0的速度水平抛出,则小球( )
A. 落地的时间仍为t
B. 落地的时间变为
C. 落地前瞬间重力的功率仍为P
D. 落地前瞬间重力的功率变为2P
两质量相等的小球A和B,A球系在一根不可伸长的细绳的一端,B球系在一根原长小于细绳长度的橡皮筋一-端,绳与橡皮筋的另-端都固定在0点,不计细绳和橡皮筋的质量。现将两球都拉到如图所示的位置上,让细绳和橡皮筋均水平拉直(此时橡皮筋为原长),然后无初速释放,当两球通过最低点时,橡皮筋与细绳等长,小球A和B速度大小分别为vA和vB。关于上述过程,下列说法中正确的是( )
A.小球A、B从释放的位置下落到最低点的过程中,绳和橡皮筋都对小球做了功
B.小球A、B从释放的位置下落到最低点的过程中,重力对小球A、B所做的功不相等
C.在最低点时 vA=vB
D.在最低点时vA>vB