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在用自由落体运动做“验证机械能守恒定律”实验中,用天平称得重物的质量为,所用电源...

在用自由落体运动做“验证机械能守恒定律”实验中,用天平称得重物的质量为,所用电源的频率为50Hz,某同学通过正确的实验操作得到了一条理想的纸带。纸带上打出的点如图所示(纸带上的O点是第一个打印点,A、B、C、D、E分别是每打两个点的时间作为计时单位取的记数点,图中数据单位为毫米),已知当地的重力加速度g=9.8m/s2。选择B点为初始点,D点为终点,则从打下B点到打下D点的过程中,重物的重力势能的减少量为△Ep =_______J;重物动能的增加量为△Ek =_______J;但实验中总存在△Ep _____△Ek(填:小于、等于、大于),其原因是 __________。(计算结果取3位有效数字)

 

 

1.83; 1.82 ; 大于; 空气阻力和摩擦力的存在造成 【解析】重物由B点运动到D点时,重物的重力势能的减少量△Ep=mgh=1×9.8×(0.3815-0.195)J=1.83J. A、B、C、D、E分别是每打两个点的时间作为计时单位取的记数点,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.04s,利用匀变速直线运动的推论 EkB=mvB2=1.88J EkD=mvD2=3.70 J △Ek=EkD-EkB=1.82J 实际结果△Ep大于△Ek,其原因空气阻力和摩擦力的存在造成. 点睛:运用运动学公式和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题.要注意单位的换算和有效数字的保留.要知道重物带动纸带下落过程中能量转化的过程和能量守恒.  
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考点分析:
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某实验小组采用如图所示的装置探究“探究做功和物体动能变化间的关系”,图中桌面水平放置,小车可放置砝码,实验中小车碰到制动装置时,钩码尚未到达地面.

(1)实验的部分步骤如下:

A.在小车上放入砝码,把纸带穿过打点计时器,连在小车后端,用细绳连接小车和钩码;

B.开始将小车停在__________(填“靠近”或“远离”)打点计时器位置,小车拖动纸带,先接通电源待打点稳定后,再释放小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,断开开关;

C.改变钩码或小车中砝码的数量,更换纸带,重复第二步的操作。

(2)如下图2所示为某次实验中得到的一条纸带,其中O 、A、B、C、是计数点,相邻计数点间的时间间隔为T,则B点对应小车的速度vB_______。要验证小车合外力的功与动能变化的关系,除钩码和砝码的质量、位移、速度外,还要测出的物理量为:______

 

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如图甲所示,质量m1kg的物块(可视为质点)以v010ms的初速度从粗糙斜面上的P点沿斜面向上运动到达最高点后,又沿原路返回,其速率随时间变化的图像如图乙所示,已知斜面固定且足够长.且不计空气阻力,取g10ms2.下列说法中正确的是( )

A. 物块所受的重力与摩擦力之比为52

B. t1st6s的时间内物块所受重力的平均功率为50W

C. t6s时物体克服摩擦力做功的功率为20W

D. t0t1s时间内机械能的变化量大小与t1st6s时间内机械能变化量大小之比为1 5

 

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如图所示,真空中有一个边长为L的正方体,正方体的两个顶点MN处分别放置电荷量都为q的正、负点电荷。图中的abcd是其他的四个顶点,k为静电力常量。下列表述正确是

A. ab两点电场强度相同

B. a点电势高于b点电势

C. 把点电荷+Qc移到d,电势能增加

D. M点的电荷受到的库仑力大小为F=

 

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如图所示,在点电荷Q产生的电场中,实线MN是一条方向未标出的电场线,虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹。设电子在AB两点的加速度大小分别为aAaB,电势能分别为EpAEpB。下列说法正确的是(      )

A. 电子一定从AB运动

B. aA>aB,则Q靠近M端且为正电荷

C. B点电势可能高于A点电势

D. 无论Q为正电荷还是负电荷一定有EpA<EpB

 

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摄制组在某大楼边拍摄武打片,要求特技演员从地面飞到屋顶.为此导演在某房顶离地H=8m处架设了轮轴,如图所示,轮和轴的直径之比为3:1,特技演员的质量m=60kg,若轨道车从图中A前进s=6mB处时速度为v=5m/s,人和车可视为质点,轮轴的质量不计,轮轴的大小相对于H可忽略,g10m/s2.则这一过程中    (      )

A. 演员上升的高度h=2m

B. 演员上升的高度h=6m

C. 演员的速度变化量是9m/s

D. 钢丝对演员做的功W=3870 J

 

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