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某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图甲所示.在气垫导轨上...

某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图甲所示.在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器AB,滑块P上固定一遮光条,若光线被遮光条遮挡,光电传感器会输出一定电压,两光电传感器与计算机相连滑块在细线的牵引下向左加速运动,遮光条经过光电传感器AB时,通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图象.

(1)实验前,接通气源,将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上,轻推滑块,当图乙中的t1___________t2 (选填>m“=”“<”)时,说明气垫导轨已经水平.

(2)用螺旋测微器测遮光条宽度d测量结果如图丙所示,则d=___________mm

(3)滑块P用细线跨过气垫导轨左端的定滑轮与质量为m的钩码Q相连,将滑块P由图甲所示位置释放,通过计算机得到的图象如图乙所示若t1t2d已知,重力加速度为g,要验证滑块和钩码组成的系统机械能是否守恒,还应测出两光电门间距离L___________(写出物理量的名称及符号)

(4)若上述物理量间满足关系式___________,则表明在上述过程中,滑块和钩码组成的系统机械能守恒.

 

(1)= (2)8.475 (3)滑块质量M; 两光电门间距离L. (4) 【解析】 (1)实验前,接通气源,将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上,轻推滑块,滑块做匀速直线运动时,△t1=△t2,说明气垫导轨已经水平. (2)螺旋测微器的固定刻度读数为8mm,可动刻度读数为0.01×47.4mm=0.474mm,则最终读数为8.474mm. (3)系统重力势能的减小量为mgL,系统动能的增加量为.可知满足关系式mgL,则滑块和砝码组成的系统机械能守恒.所以还需要测量滑块的质量M; (4)由(3)可得:满足关系式mgL,即可验证机械能守恒.  
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考点分析:
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如图所示,轻质弹簧一端固定在水平面上的转轴O上,另一端与套在粗糙固定直杆A处质量为m的小球(可视为质点)相连,A点到水平面的高度为h,直杆的倾角为OA=OCBAC的中点OB等于弹簧原长,小球从A处由静止开始下滑,第一次经过B处的速度为v,运动到C处速度为零;然后小球获得一初动能EkC处沿直杆向上滑行,恰好能到达出发点A。已知重力加速度为g,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法正确的是(  )

A.小球下滑过程中,AB段与BC段摩擦力做功相等

B.

C.弹簧具有的最大弹性势能为

D.撤去弹簧,小球可以在直杆上处于静止状态

 

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A.AB间串联一相同电阻R,电压表的示数为11V

B.AB两点间接入理想二极管,电压表的读数为11V

C.AB两点间接入一只电容器,只提高交流电的频率,电压表读数增大

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D.OA=0.5R,则卫星在B点的速率vB

 

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如图所示,在光滑水平面上,有一个粗细均匀的单匝正方形闭合线框abcdt=0时刻,线框在水平外力的作用下,从静止开始向右做匀加速直线运动,bc边刚进入磁场的时刻为t1ad边刚进入磁场的时刻为t2,设线框中产生的感应电流的大小为iad边两端电压大小为U,水平拉力大小为F,则下列iUF随运动时间t变化关系图像正确的是

A. B. C. D.

 

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