如图所示,一倾角为α的固定斜面上,两个质量均为m的小物块A和B紧挨着匀加速下滑,A与B的接触面光滑.已知A与斜面间的动摩擦因数为μA=tanα,B与斜面间的动摩擦因数为μB=tanα,重力加速度大小为g.则下滑过程中A、B间弹力的大小为( )
A. 0 B. mgsinα
C. mgsinα D. mgsinα
在物理学的重大发现中,科学家们总结出了许多物理学方法,如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法、科学假设法和建立物理模型法等.以下关于物理学研究方法的叙述正确的是( )
A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法运用了假设法
B.根据速度的定义式,当△t趋近于零时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义运用了微元法
C.在实验探究加速度与力、质量的关系时,运用了控制变量法
D.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程等分成很多小段,然后将各小段位移相加,运用了极限思想法
某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图甲所示.在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B,滑块P上固定一遮光条,若光线被遮光条遮挡,光电传感器会输出高电压,两光电传感器采集数据后与计算机相连.滑块在细线的牵引下向左加速运动,遮光条经过光电传感器A、B时,通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图象.
(1)实验前,接通气源,将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上,轻推滑块,当图乙中的Δt1____Δt2(选填“>”、“=”或“<”)时,说明气垫导轨已经水平.
(2)用游标卡尺测遮光条宽度d,测量结果如图丙所示,则d=____mm.
(3)滑块P用细线跨过气垫导轨左端的定滑轮与钩码Q相连,钩码Q的质量为m.将滑块P由图甲所示位置释放,通过计算机得到的图象如图乙所示,若Δt1、Δt2和d已知,要验证滑块和砝码组成的系统机械能是否守恒,还应测出____和____(写出物理量的名称及符号).
(4)若上述物理量间满足关系式___________________,则表明在上述过程中,滑块和砝码组成的系统机械能守恒.
用如图所示装置可验证机械能守恒定律,轻绳两端系着质量相等的物体A、B,物体B上放一金属片C,铁架台上固定一金属圆环,圆环处在物体B的正下方。系统静止时,金属片C与圆环间的高度为,将B由静止释放,系统开始运动。当物体穿过圆环时,金属片C被搁置在圆环上,两光电门固定在铁架台、处,通过数字计时器可测出物体B通过、这段距离的时间。
(1)若测得、之间的距离为,物体B通过这段距离的时间为,则物体B刚穿过圆环后的速度____________;
(2)若物体A、B的质量均用表示,金属片C的质量用表示,该实验中验证了下面哪个等式成立,即可验证机械能守恒定律,正确的选项为____________;
A.
B.
C.
D.
(3)本实验中的测量仪器除了刻度尺、光电门、数字计时器外,还需要____________;
(4)改变物体B的初始位置,使物体B由不同的高度落下穿过圆环,记录各次的高度,以及物体B通过、这段距离的时间,以为纵轴,以____________(填“”或“”)为横轴,通过描点作出的图线是一条过原点的直线,该直线的斜率____________。(用、、表示)
为了验证机械能守恒定律,小明设计了如图甲所示的实验,将一长为的气垫导轨固定在一平台上,将一宽度为的遮光条固定在滑块上,经测量可知遮光条和滑块的总质量为,气垫导轨的顶端到平台的高度为,将一质量为的钩码通过质量不计的细线与滑块相连,并跨过图甲中的摩擦不计的定滑轮;将一光电门固定在气垫导轨上,光电门到顶端的距离为。将滑块由气垫导轨的顶端静止释放,滑块沿气垫导轨下滑,经测量遮光条的挡光时间为,重力加速度用表示。请回答下列问题:
(1)上述过程中滑块和钩码的重力势能减少了_________________,滑块和钩码的动能增加了_________________,如果在误差允许的范围内系统的机械能守恒,则关于的表达式为_________________;
(2)小明进行了多次操作,并将每次测量的实验数据记录在表中:
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
0.600 | 0.800 | 1.000 | 1.200 | 1.400 | |
1.48 | 1.95 | 2.41 | 2.92 | 3.39 |
建立如图乙所示的坐标系,请根据图表中的数据作出相应的函数图线_________________,并由图像求出该直线斜率的大小为_________________ 。(保留3位有效数字)
某中学实验小组的同学设计了如图甲所示的实验装置,利用平抛运动验证机械能守恒定律。其中曲面轨道与水平桌面相切,已知水平桌面距离水平地面的高度为,现将一质量为的小球由距离水平桌面高的位置无初速度放下,经过一段时间小球从桌面的末端沿水平方向离开,经测量可知小球的落地点距离桌面边缘的水平距离为。则:
(1)假设曲面轨道与小球间的摩擦力可忽略不计,则关于的表达式为________(用题中的物理量表示);
(2)如果该小组的同学重复多次操作后,将得到的实验数据记录如下:
2.00 | 3.00 | 4.00 | 5.00 | 6.00 | |
2.62 | 3.89 | 5.20 | 6.53 | 7.78 |
在图乙中将表中的数据点描绘在坐标系中,并作出相应的函数图线________;
(3)将该同学作出的函数图线与图乙中的理论值相比较,得出小球离开水平桌面的速度大小比理论值________(选填“小”或“大”),并分析造成这一实验结果的原因:________。