【題目】如圖所示是某同學(xué)探究動能定理的實驗裝置.已知重力加速度為g,不計滑輪摩擦阻力,該同學(xué)的實驗步驟如下:
a.將長木板傾斜放置,小車放在長木板上,長木板旁放置兩個光電門A和B,砂桶通過滑輪與小車相連.
b.調(diào)整長木板傾角,使得小車恰好能在細繩的拉力作用下勻速下滑,測得砂和砂桶的總質(zhì)量為m.
c.某時刻剪斷細繩,小車由靜止開始加速運動.
d.測得擋光片通過光電門A的時間為Δt1,通過光電門B的時間為Δt2,擋光片寬度為d,小車質(zhì)量為M,兩個光電門A和B之間的距離為L.
e.依據(jù)以上數(shù)據(jù)探究動能定理.
(1)根據(jù)以上步驟,你認為以下關(guān)于實驗過程的表述正確的是________.
A.實驗時,先剪斷細繩,后接通光電門
B.實驗時,小車加速運動的合外力為F=Mg
C.實驗過程不需要測出斜面的傾角
D.實驗時,應(yīng)滿足砂和砂桶的總質(zhì)量m遠小于小車質(zhì)量M
(2)小車經(jīng)過光電門A、B的瞬時速度為vB=________、vA=________.如果關(guān)系式___________在誤差允許范圍內(nèi)成立,就驗證了動能定理.
【答案】 C
【解析】【試題分析】實驗操作時應(yīng)先接通光電門后釋放滑塊,小車加速運動的合外力為F=mg,傾斜木板的目的是平衡摩擦力,不需要測出斜面的傾角,根據(jù)實驗原理可知無需考慮砂和砂桶的總質(zhì)量m遠是否小于小車質(zhì)量M.本實驗中由于遮光條通過光電門的時間極短,因此可以利用平均速度來代替其瞬時速度大小;小車從A到B的過程中,其合力做功mgL,系統(tǒng)動能的增加,增量為: ,因此只要比較二者是否相等,即可探究合外力做功與動能改變量之間關(guān)系是否相等.
(1)A、按照操作規(guī)程,應(yīng)先接通光電門后釋放滑塊,否則可能滑塊已經(jīng)通過光電門,光電門還沒有工作,測不出滑塊通過光電門A的時間,故A錯誤.B、平衡時,除了繩子拉力以外的力的合力與繩子的拉力等值反向,實驗時,剪短細繩,則小車加速運動的合外力為F=mg,故B錯誤.C、實驗過程中,傾斜木板的目的是平衡摩擦力,不需要測出斜面的傾角,故C正確.D、實驗時,剪短細線,砂和砂桶不隨小車運動,無需考慮砂和砂桶的總質(zhì)量m遠是否小于小車質(zhì)量M,故D錯誤.故選C.
(2)由于遮光條比較小,通過光電門的時間極短,因此可以利用平均速度來代替其瞬時速度,因此滑塊經(jīng)過光電門時的瞬時速度分別為: 、.小車從A到B的過程中,其合力做功mgL,系統(tǒng)動能的增加,增量為: ,因此只要比較二者是否相等,即可探究合外力做功與動能改變量之間關(guān)系是否相等.即如果關(guān)系式 在誤差允許范圍內(nèi)成立,就驗證了動能定理.
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【題目】某位工人師傅用如圖所示的裝置,將重物從地面沿豎直方向拉到樓上,在此過程中,工人師傅沿地面以速度v向右勻速直線運動,當(dāng)質(zhì)量為m的重物上升高度為h時輕繩與水平方向成α角,(重力加速度大小為g,滑輪的質(zhì)量和摩擦均不計)在此過程中,下列說法正確的是
A. 人的速度比重物的速度小
B. 輕繩對重物的拉力小于重物的重力
C. 重物的加速度不斷增大
D. 繩的拉力對重物做功為
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【題目】質(zhì)量為m的汽車在平直路面上啟動,啟動過程的速度圖象如圖所示,從t1時刻起汽車的功率保持不變,整個運動過程中汽車所受阻力恒為Ff,則( )
A. 0~t1時間內(nèi),汽車的牽引力等于
B. t1~t2時間內(nèi),汽車的功率等于
C. 汽車運動的最大速度等于
D. t1~t2時間內(nèi),汽車的平均速度小于
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【題目】如圖所示,某超市兩輛相同的手推購物車質(zhì)量均為m、相距為L沿直線排列,靜置于水平地面上。為了節(jié)省收納空間,工人給第一輛車一個瞬間的水平推力使其運動,并與第二輛車相碰,且在極短時間內(nèi)相互嵌套結(jié)為一體,以共同的速度運動了距離,恰好?吭趬叀H糗囘\動時受到的摩擦力恒為車重的k倍,忽略空氣阻力,重力加速度為g。求:
(1)購物車碰撞過程中系統(tǒng)損失的機械能;
(2)工人給第一輛購物車的水平?jīng)_量大小。
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【題目】在電場中某一點,當(dāng)放入正荷時受到的電場力向右,當(dāng)放入負電荷時受到的電場力向左,下列判斷正確的是( )
A. 當(dāng)放入正電荷時,該點的場強方向向右;當(dāng)放入負電荷時,該點的場強方向向左
B. 該點的場強方向一定向右
C. 該點的場強方向一定向左
D. 該點的場強方向與所受電場力較大的那個電荷受力方向一致
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【題目】下列說法中正確的是( )
A. 做曲線運動的物體的速度可能不變
B. 做曲線運動的物體的動能一定是變化的
C. 物體在恒力作用下,可能做機械能守恒的運動
D. 物體在變力作用下,一定做機械能不守恒的運動
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【題目】如圖所示,勁度系數(shù)為k的輕彈簧的一端固定在墻上,另一端與置于水平面上質(zhì)量為m的物體P接觸,但未與物體P連接,彈簧水平且無形變,F(xiàn)對物體P施加一個水平向右的瞬間沖量,大小為I0,測得物體P向右運動的最大距離為x0,之后物體P被彈簧彈回最終停在距離初始位置左側(cè)2x0處。已知彈簧始終在彈簧彈性限度內(nèi),物體P與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g,下列說法中正確的是
A. 物體P與彈簧作用的過程中,系統(tǒng)的最大彈性勢為
B. 彈簧被壓縮成最短之后的過程,P先做加速度減小的加速運動,再做加速度減小的減速運動,最后做勻減速運動
C. 最初對物體P施加的瞬時沖量
D. 物體P整個運動過程,摩擦力的沖量與彈簧彈力的沖量大小相等、方向相反
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【題目】如圖所示,ABC為一透明材料制成的柱形光學(xué)元件的橫截面,該種材料的折射率,AC是一半徑為R的1/4圓弧,O為圓弧面圓心,ABCD構(gòu)成正方形,在O處有一點光源。從點光源射入圓弧AC的光線,進入透明材料后首次射向AB或BC界面時,有一部分不能從AB或BC界面直接射出。下面的問題只研究進入透明材料后首次射向AB或BC界面的光線,已知AB面上的P點到
A點的距離為。求:
(1)從P點射出的光線的折射角;
(2)AB和BC截面上沒有光線射出部分的總長度。
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【題目】空間某一靜電場的電勢在軸上分布如圖所示, 軸上兩點B、C點電場強度在方向上的分量分別是、,下列說法中正確的有( )
A. 的大小大于的大小
B. 的方向沿軸正方向
C. 電荷在點受到的電場力在方向上的分量最大
D. 負電荷沿軸從移到的過程中,電場力先做正功,后做負功
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