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用如图所示实验装置,验证机械能守恒定律,重物P(含遮光片),Q用跨过轻滑轮的细绳...

用如图所示实验装置,验证机械能守恒定律,重物P(含遮光片),Q用跨过轻滑轮的细绳相连,现让P从光电门1的上侧由静止释放,P竖直向下运动,分别测出遮光片经过光电门1和光电门2的时间,另测得遮光片的宽度为d,两光电门之间的距离为h,已知重力加速度为g

1)实验中还需要测量的物理量有_________________________(填写物理量名称以及表示符号)

2)写出验证机械能守恒定律的等式为______________________________(用以上测得的物理量符号表示)

3)本实验还可以测出重物Q上升的加速度,其大小是_____________________________

 

重物P的质量和重物Q的质量 【解析】 系统减小的重力势能为,P经过光电门1的速度为,经过光电门2的速度是,故系统动能增加量为,要验证机械能守恒,即,所以还需要测量重物P的质量和重物Q的质量; Q与P的加速度是相等的,由运动学的公式: 所以:
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如图所示,圆心在点、半径为的圆弧轨道竖直固定在水平桌面上,的夹角为,轨道最低点与桌面相切。一轻绳两端系着质量分别为的小球(均可视为质点),挂在圆弧轨道边缘的两边,开始时,质量为的小球位于点,然后从静止释放,设轻绳足够长,不计一切摩擦。则(  )

A.质量为的小球在由下滑到的过程中,两球速度大小始终相等

B.质量为的小球在由下滑到的过程中重力的功率先增大后减小

C.若质量为的小球恰好能沿圆弧轨道下滑到点,则

D.若质量为的小球恰好能沿圆弧轨道下滑到点,则

 

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如图所示,固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的小球,小球与一轻质弹簧一端相连,弹簧的另一端固定在地面上的A点,已知杆与水平面之间的夹角θ<45°,当小球位于B点时,弹簧与杆垂直,此时弹簧处于原长.现让小球自C点由静止释放,在小球滑到杆底端的整个过程中,关于小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能,下列说法正确的是(  )

A.小球的动能与重力势能之和保持不变

B.小球的动能与重力势能之和先增大后减少

C.小球的动能与弹簧的弹性势能之和增加

D.小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和保持不变

 

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某位溜冰爱好者先在岸上从O点由静止开始匀加速助跑,2 s后到达岸边A处,接着进入冰面(冰面与岸边基本相平)开始滑行,又经3 s停在了冰上的B点,如图所示.若该过程中,他的位移是x,速度是v,受的合外力是F,机械能是E,则对以上各量随时间变化规律的描述,下列选项中正确的是(  )

A.

B.

C.

D.

 

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如图甲所示,置于水平地面上质量为m的物体,在竖直拉力F作用下,由静止开始向上运动,其动能E与距地面高度h的关系如图乙所示,已知重力加速度为空气阻力不计.下列说法正确的是

A.0~h0过程中,F大小始终为mg

B.0~h0h0~2h0过程中,F做功之比为21

C.0~2h0过程中,物体的机械能不断增加

D.2h0~3.5h0过程中,物体的机械能不断减少

 

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目前,我国在人工智能和无人驾驶技术方面已取得较大突破。为早日实现无人驾驶,某公司对某款汽车性能进行了一项测试,让质量为的汽车沿一山坡直线行驶。测试中发现,下坡时若关掉油门,则汽车的速度保持不变;若以恒定的功率上坡,则从静止启动做加速运动,发生位移时速度刚好达到最大值。设汽车在上坡和下坡过程中所受阻力的大小分别保持不变,下列说法正确的是(  )

A.关掉油门后的下坡过程,汽车的机械能守恒

B.关掉油门后的下坡过程,坡面对汽车的支持力做功不为零

C.上坡过程中,汽车速度由增至,所用的时间等于

D.上坡过程中,汽车从静止启动到刚好达到最大速度,所用时间一定小于

 

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