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利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图甲所示,水平桌面上固定一倾斜的气垫导...

利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图甲所示,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和一质量为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做滑块通过B点时的瞬时速度,实验时滑块在A处由静止开始运动.

(1)某次实验测得倾角θ30°,重力加速度用g表示,滑块从A处到达B处时mM组成的系统动能增加量可表示为ΔEk_________,系统的重力势能减少量可表示为ΔEp________,在误差允许的范围内,若ΔEkΔEp,则可认为系统的机械能守恒.(用题中字母表示)

(2)在上述实验中,某同学改变AB间的距离,作出的v2d图象如图乙所示,并测得Mm,则重力加速度g________m/s2.

 

9.6 【解析】 (1)滑块从A处到达B处的速度: 则系统动能的增加量: 系统重力势能的减小量:△Ep=mgd-Mgdsin30°=(m−)gd (2)根据系统机械能守恒的:(M+m)v2=(m−)gd 则: 图线的斜率: 解得:g=9.6m/s2  
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考点分析:
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某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究,实验装置如图(a)所示:轻弹簧放置在光滑水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一物块接触而不连接,纸带穿过打点计时器并与物块连接.向左推物块使弹簧压缩一段距离,由静止释放物块,通过测量和计算,可求得弹簧被压缩后的弹性势能.

(1)实验中涉及到下列操作步骤:

把纸带向左拉直

松手释放物块

接通打点计时器电源

向左推物块使弹簧压缩,并测量弹簧压缩量

上述步骤正确的操作顺序是__(填入代表步骤的序号).

(2)图(b)中ML纸带是分别把弹簧压缩到不同位置后所得到的实际打点结果.打点计时器所用交流电的频率为50Hz.由M纸带所给的数据,可求出在该纸带对应的实验中物块脱离弹簧时的速度为__m/s.比较两纸带可知,__(填“M”“L”)纸带对应的实验中弹簧被压缩后的弹性势能大.

 

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如图所示,AB两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连,A放在固定的光滑斜面上,BC两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,C球放在水平地面上。现用手控制住A,并使细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。已知A的质量为4mBC的质量均为m,重力加速度为g,细线与滑轮之间的摩擦不计,开始时整个系统处于静止状态。释放A后,A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面。下列说法正确的是(  )

A.斜面倾角

B.A获得最大速度为

C.C刚离开地面时,B的加速度最小

D.从释放AC刚离开地面的过程中,AB两小球组成的系统机械能守恒

 

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总质量为m的汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶时,发动机的功率为P,司机为合理进入限速区,减小了油门,使汽车功率立即减小到P并保持该功率继续行驶,设汽车行驶过程中所受阻力大小不变,从司机减小油门开始,汽车的速度图像如图所示,t1时刻后,汽车做匀速运动,汽车因油耗而改变的质量可忽略。则在0~t1时间内,下列说法正确的是(  )

A.t0时,汽车的加速度大小为

B.汽车的牵引力一直减小

C.克服阻力所做的功为mPt1

D.汽车行驶的位移为

 

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“雪龙号”南极考察船在由我国驶向南极的过程中,经过赤道时测得某物体的重力是G1;在南极附近测得该物体的重力为G2;已知地球自转的周期为T,引力常数为G,假设地球可视为质量分布均匀的球体,由此可知:

A.地球的密度为

B.地球的密度为

C.当地球的自转周期为 时,放在地球赤道地面上的物体不再对地面有压力

D.当地球的自转周期为 时,放在地球赤道地面上的物体不再对地面有压力

 

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如图甲所示,一长为l的轻绳一端穿在过O点的水平转轴上,另一端固定一质量未知的小球,整个装置绕O点在竖直面内转动.小球通过最高点时,绳对小球的拉力F与其速度二次方v2的关系如图乙所示,重力加速度为g.下列判断正确的是(  )

A. 图线的函数表达式为Fmmg

B. 重力加速度g

C. 若绳长不变,用质量较小的球做实验,,则图线上b点的位置不变

D. 若绳长不变,用质量较小的球做实验,则得到的图线斜率更大

 

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