质量为m的小球被系在轻绳的一端,在竖直平面内做半径为R的圆周运动,如图所示,运动过程中小球受到空气阻力的作用.设某一时刻小球通过轨道的最低点,此时绳子所受拉力为7mg,此后小球继续做圆周运动,经过半个圆周恰能通过最高点,则在此过程中小球克服空气阻力所做的功为( )
A.
B.
C.
D.mgR
以速度v飞行的子弹先后穿透两块由同种材料制成的平行放置的固定金属板,若子弹穿透两块金属板后的速度分别变为0.8v和0.6v,则两块金属板的厚度之比为( )
A.1:1 B.9:7 C.8:6 D.16:9
汽车质量为3000kg、发动机的额定功率为60KW,在水平路面上行驶时受到的阻力为车重的0.1倍,则发动机在额定功率下汽车行驶的最大速度为(g取10m/s2)
A. 5m/s B. 10m/s C. 15 m/s D. 20 m/s
某同学设计出如图所示的实验装置来“验证机械能守恒定律”,让小球从A点自由下落,下落过程中经过A点正下方的光电门B时,光电计时器记录下小球通过光电门时间t,当地的重力加速度为 g。
(1)为了验证机械能守恒定律,该实验还需要测量下列哪些物理量_________。
A.小球的质量m
B.AB之间的距离H
C.小球从A到B的下落时间tAB
D.小球的直径d
(2)小球通过光电门时的瞬时速度v =_________(用题中所给的物理量表示)。
(3)调整AB之间距离H,多次重复上述过程,作出随H的变化图象如图所示,当小球下落过程中机械能守恒时,该直线斜率k0=__________。
(4)在实验中根据数据实际绘出—H图象的直线斜率为k(k<k0),则实验过程中所受的平均阻力f与小球重力mg的比值= _______________(用k、k0表示)。
用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。弧形轨道末端水平,离地面的高度为H。将钢球从轨道的不同高度h处由静止释放,钢球的落地点距上轨道末端的水平距离为x。
(1)若轨道光滑,与h的理论关系应满足__________(用H、h表示)。
(2)该同学经实验测量得到一组数据,如下表。
2.00 | 3.00 | 4.00 | 5.00 | 6.00 | |
2.62 | 3.89 | 5.20 | 6.53 | 7.78 |
请在坐标纸上作出关系图线。
(______)
(3)对比实验结果与理论计算得到的关系图线(图中已画出),自同一高度静止释放的钢球,水平抛出的速率___________(选填“小于”或“大于”)理论值。
(4)从关系图线中分析得出钢球水平抛出的速率差十分显著,你认为造成上述偏差的可能原因是________________。
利用如图装置做“验证机械能守恒定律”实验。
(1)为验证机械能是否守恒,需要比较重物下落过程中任意两点间的____________。
A.动能变化量与势能变化量 B.速度变化量与势能变化量 C.速度变化量与高度变化量
(2)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外,在下列器材中,还必须使用的两种器材是___________。
A.交流电源 B.刻度尺 C.天平(含砝码)
(3)实验中,先接通电源,再释放重物,得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点、、,测得它们到起始点的距离分别为、、。已知当地重力加速度为,打点计时器打点的周期为。设重物的质量为。从打点到打点的过程中,重物的重力势能变化量_________,动能变化量_________。
(4)大多数学生的实验结果显示,重力势能的减少量大于动能的增加量,原因是_______。
A.利用公式计算重物速度 B.利用公式计算重物速度
C.空气阻力和摩擦力的影响 D.没有采用多次实验取平均值的方法
(5)某同学想用下述方法研究机械能是否守恒,在纸带上选取多个计数点,测量它们到起始点的距离,计算对应计数点的重物速度,描绘图像,并做如下判断:若图像是一条过原点的直线,则重物下落过程中机械能守恒,请你分析论证该同学的判断是否正确_____。