小明同学利用如图所示的装置来验证机械能守恒定律.A为装有挡光片的钩码,总质量为M,挡光片的挡光宽度为b,轻绳一端与A相连,另一端跨过光滑轻质定滑轮与质量为m(m<M)的重物B相连.他的做法是:先用力拉住B,保持A、B静止,测出A的挡光片上端到光电门的距离h;然后由静止释放B,A下落过程中经过光电门,光电门可测出挡光片的挡光时间t,算出挡光片经过光电门的平均速度,将其视为A下落h(h>>b)时的速度,重力加速度为g.
(1)在A从静止开始下落h的过程中,验证以A、B、地球所组成的系统机械能守恒定律的表达式为_______________________(用题目所给物理量的符号表示);
(2)由于光电门所测的平均速度与物体A下落h时的瞬时速度间存在一个差值,因而系统减少的重力势能_________系统增加的动能(选填“大于”或“小于”);
(3)为减小上述对结果的影响,小明同学想到了以下一些做法,其中可行的是________
A.保持A下落的初始位置不变,测出多组t,算出多个平均速度然后取平均值
B.减小挡光片上端到光电门的距离h
C.增大挡光片的挡光宽度b
D.适当减小挡光片的挡光宽度b
(4)若采用本装置测量当地的重力加速度g,则测量值________真实值(选填“大于”、“等于”或“小于”).
在“探究动能定理”实验中,某实验小组采用如图甲所示的装置,在水平气垫导轨上安装了两个光电门M、N滑块上固定一遮光条,细线绕过定滑轮滑块与力传感器相连,传感器下发悬挂钩码,已知遮光条的宽度为d,滑块和遮光条的总质量为m.
(1)接通气源,滑块从A位置由静止释放,读出遮光条通过光电门M、N的时间分别为t1、t2,力传感器的示数F,改变钩码质量,重复上述实验.
①为探究在M、N间运动过程中细线拉力对滑块做的功W和滑块动量增量△Ek的关系,还需要测量的物理量______(写出名称及符号);
②利用实验中直接测量的物理量表示需探究的关系式为______.
(2)保持钩码质量不变,改变光电门N的位置,重复实验,根据实验数据做出从M到N过程中细线拉力对滑块做的功W与滑块到达N点时速度二次方v2的关系图象,如图乙所示,则图线的斜率表示______,图线在横轴上的截距表示______.
(3)下列不必要的实验操作和要求有______(请填写选项前对应的字母)
A.测量钩码的质量
B.调节气垫导轨水平
C.调节滑轮细线与气垫导轨平行
D.保证滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量.
18世纪,数学家莫佩尔蒂,哲学家伏尔泰曾经设想“穿透”地球;假设能够沿着地球两极连线开凿一条沿着地轴的隧道贯穿地球,一个人可以从北极入口由静止自由落入隧道中,忽略一切阻力,此人可以从南极出口飞出,(已知此人的质量m=50 kg;地球表面处重力加速度g取10 m/s2;地球半径R=6.4×106 m;假设地球可视为质量分布均匀的球体.均匀球壳对壳内任一点的质点合引力为零)则以下说法正确的是
A.人与地球构成的系统,由于重力发生变化,故机械能不守恒
B.人在下落过程中,受到的万有引力与到地心的距离成正比
C.人从北极开始下落,到刚好经过地心的过程,万有引力对人做功W=3.2×109 J
D.当人下落经过距地心R瞬间,人的瞬时速度大小为×103 m/s
如图所示,轻质弹簧上端固定,下端与质量为m的圆环相连,圆环套在倾斜的粗糙固定杆上,杆与水平面之间的夹角为α。将圆环从a处由静止释放,环沿杆上滑到b处时的速度为v,滑到d处时速度为零,且弹簧竖直并处于自然长度;接着,圆环又从d处沿杆下滑,滑到b处时速度为零.已知bd = L,c是b d的中点,弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A. 环上滑经过c点的速度等于下滑经过c点的速度
B. 环上滑经过c点的速度大于下滑经过c点的速度
C. 环经过b点时,弹簧的弹性势能是
D. 环经过b点时,弹簧的弹性势能是
一只排球在A点被竖直抛出,此时动能为20J,上升到最大高度后,又回到A点,动能变为12J,假设排球在整个运动过程中受到的阻力大小恒定,A点为零势能点,则在整个运动过程中,排球的动能变为10J时,其重力势能的可能值为( )
A.10J B.8J C. D.
如图所示,倾角为370的足够长的传送带以恒定速度运行,将一质量m=1 kg的小物体以某一初速度放上传送带,物体相对地面的速度大小随时间变化的关系如图所示,取沿传送带向上为正方向,g= 10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.则下列说法正确的是 ( )
A.物体与传送带间的动摩擦因数为0. 75
B.0~8 s内物体位移的大小为14 m
C.0~8 s内物体机械能的增量为84 J
D.0~8 s内物体与传送带之间因摩擦而产生的热量为126 J