如图所示,斜面光滑的劈P放在光滑水平面上,物体Q从光滑斜面顶端由静止开始释放,下滑过程中劈P对物体Q的弹力做功W1,物体Q对劈P的弹力做功W2,则下列说法正确的是( )
A.W1总是等于零 B.W1一定为负功
C.W2总是等于零 D.W2一定为正功
如图甲所示,某同学用如图所示装置验证机械能守恒定律,悬线下吊着磁铁A,A下端吸着一个小铁球,B是固定挡板,测出静止时球离开地面的高度,悬点O到球的距离L,将球拉离竖直位置到某一位置,悬线拉直,用米尺测出此时球与尺的接触点离天花板的高度,释放小球,让小球与磁铁一起做圆周运动,到最低点时磁铁与挡板碰撞后小球由于惯性继续向前做平抛运动,测出小球做平抛运动的水平位移x,已知当地的重力加速度为g。
(1)磁铁与挡板碰撞前的一瞬间速度的大小为__________。
(2)要验证磁铁与小球一起运动时是否机械能守恒,只要验证等式_____________成立即可。
(3)若实验测得重力势能的减少量总是大于动能的增加量,导致这一结果的原因可能有(写出一个原因即可)__________。
(4)改变小球开始释放的高度,记录多组释放点距天花板的高度和小球做平抛运动水平位移x,建立恰当的坐标系,在坐标纸上描点作图,得到如乙图所示的图像,根据实验原理可知图乙代表的是________。
A.图像 B.图像 C.图像 D.图像
利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图所示,水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨;导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块,其总质量为M,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连;遮光片两条长边与导轨垂直;导轨上B点有一光电门,可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t,用d表示A点到光电门B处的距离,b表示遮光片的宽度,将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度,实验时滑块在A点处由静止开始运动。
(1)滑块通过B点的瞬时速度可表示为__________;
(2)某次实验测得倾角,重力加速度用g表示,滑块从A处到达B处时,小球和带遮光片的滑块组成的系统动能增加量可表示为__________,系统的重力势能减少量可表示为__________,在误差允许的范围内,若则可认为系统的机械能守恒。
利用如图所示装置做验证机械能守恒定律实验
单位:cm
(1)图中打点计时器为电火花计时器, 需要电源为____(填选项前的字母).
A.交流电220V B.直流电220V C.交流电4~6V D.直流电4~6V
(2)在实验中,已知重物质量m=1kg,在纸带上打出一系列的点,O为起点,A、B、C点均为计时点,已知相邻计时点间时间间隔为T=0.02s,如图所示,重力加速度g=9.8 m/s2,那么从打O点到打B点的过程中:打点计时器打下计数点B时,重物的重力势能减少量ΔEp=___J ,动能变化量ΔEk=___J (以上两空结果均保留两位有效数字)
某同学用图(a)所示的实验装置验证机械能守恒定律,其中打点计时器的电源为交流电源,可以使用的频率有20Hz、30 Hz和40 Hz,打出纸带的一部分如图(b)所示.
该同学在实验中没有记录交流电的频率,需要用实验数据和其他条件进行推算.
(1)若从打出的纸带可判定重物匀加速下落,利用和图(b)中给出的物理量可以写出:在打点计时器打出B点时,重物下落的速度大小为_________,打出C点时重物下落的速度大小为________,重物下落的加速度的大小为________.
(2)已测得=8.89cm,=9.5.cm,=10.10cm;当重力加速度大小为9.80m/,试验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%.由此推算出为________ Hz.
如图所示,打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置验证机械能守恒定律.
对于该实验,下列操作中对减小实验误差有利的是______.
A.重物选用质量和密度较大的金属锤
B.两限位孔在同一竖直面内上下对正
C.精确测量出重物的质量
D.用手托稳重物,接通电源后,撒手释放重物
某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50Hz的交流电源上,按正确操作得到了一条完整的纸带,由于纸带较长,图中有部分未画出,如图所示.纸带上各点是打点计时器打出的计时点,其中O点为纸带上打出的第一个点.重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出,利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有______.
A.OA、AD和EG的长度
B、OC、BC和CD的长度
C.BD、CF和EG的长度
D、AC、BD和EG的长度