【題目】某同學用重鍾做“驗證機械能守恒定律”實驗.讓重錘從高處由靜止開始下落,打點計時器就在重錘拖著的紙帶上打出一系列的點,對紙帶上的點痕進行測量,即可驗證機械能守恒定律.
(1)下面是本實驗的幾個操作步驟,請在橫線上填寫合適的文字.
A.圖中圖 (選填“甲”或“乙”)所示安裝方案更好一些,按此示意圖組裝實驗器材
B.將打點計時器接到(選填“直流”或“交流”)電源上;
C.用天平測出重錘的質(zhì)量m=1.00kg;
D.釋放紙帶,然后接通電源開關打出一條紙帶;
E.重復步驟D多次,得到多條紙帶.
在以上實驗步驟中,操作不當?shù)氖?/span>(選填步驟前的字母).
(2)數(shù)據(jù)處理
F.從打出的紙帶中選擇一條點跡清晰的紙帶如圖丙所示.把第一個點記作O,在便于測量的地方另選連續(xù)的4個點A、B、C、D,測量出A、B、C、D各點到0點的距離分別為62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm.
G.已知當?shù)刂亓铀俣葹?.80m/s2 , 打點計時器的打點周期為0.02s,從打O點到打C點的過程中,重錘減少的重力勢能Ep減=J,增加的動能Ek增=J.(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)
(3)得出結(jié)論
H.本次實驗中可以得到的結(jié)論是: .
(4)評估
I.該同學重復分析多條紙帶,發(fā)現(xiàn)重錘減少的重力勢能總是比它增加的動能略大一些,你認為造成此結(jié)果的原因是
J.本實驗處理數(shù)據(jù)時,若以 為縱軸,以h為橫軸,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)給出的 ~h圖象應是 , 才能驗證機械能守恒定律. ~h圖線的斜率等于的數(shù)值.
【答案】
(1)乙;交流;D
(2)7.62;7.57
(3)重鍾的重力勢能的減小量與動能的增加量相等,機械能是守恒的
(4)存在空氣阻力等影響;過原點的傾斜直線;重力加速度
【解析】解:(1)A、在用自由落體“驗證機械能守恒定律”時,我們是利用自由下落的物體帶動紙帶運動,通過打點計時器在紙帶上打出的點求得動能及變化的勢能;對于方案乙,能確保紙帶處于豎直面上,
B、在實驗中要有重物、紙帶和打電計時器,而打點計時器需要交流電源;
C、而在數(shù)據(jù)處理中,要求物體的動能與勢能,則需要測物體的質(zhì)量,
D、在實驗時,應該接通電源開關,然后釋放紙帶打點,
故操作不當?shù)氖荄;(2)從O到C過程,重力勢能的減小量為:△Ep=mghOC=1×9.8×0.7776J≈7.62J.
C點的速度為:vC= = m/s=3.89m/s,
則動能的增加量為:△Ek= mvC2= ×1×3.892=7.57J.(3)在實驗誤差允許的范圍內(nèi),重力勢能的減小量與動能的增加量相等,機械能守恒.(4)該同學重復分析多條紙帶,發(fā)現(xiàn)重錘減少的重力勢能總是比它增加的動能略大一些,你認為造成此結(jié)果的原因是存在阻力作用.
在驗證機械能守恒定律的實驗中,有mgh= mv2 , 則 =gh,g是常數(shù),所以圖線為過原點的傾斜直線,圖線的斜率等于g,即重力加速度.
所以答案是:(1)乙,交流,D;(2)7.62,7.57;(3)重鍾的重力勢能的減小量與動能的增加量相等,機械能是守恒的;(4)I、存在空氣阻力等影響,J、過原點的傾斜直線,重力加速度.
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【題目】在“探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m的關系”實驗中
(1)甲同學用如圖甲所示的裝置探究加速度與力的關系,帶滑輪的長木板和彈簧測力計均水平固定。實驗時,一定要進行的操作是__________。
a.小車靠近打點計時器,先接通電源,再釋放小車,打出一條紙帶,同時記錄彈簧測力計的示數(shù)
b.改變砂和砂桶質(zhì)量,打出幾條紙帶
c.用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量
d.為減小誤差,實驗中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量
(2)甲同學若測出的a–F圖象的斜率為k,則小車的質(zhì)量為________。
(3)乙同學用如圖乙所示的裝置探究加速度與力的關系,得到a–F圖象如圖丙如示。圖線______是在軌道右側(cè)抬高成為斜面情況下得到的;(選填“①”或“②”)在軌道水平時,小車運動的阻力Ff=__________N;
(4)圖丙中,圖線在末端彎曲的原因是____________。
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【題目】如圖,質(zhì)量分別為mA、mB的A、B兩小球帶有同種電荷,電荷量分別為qA、qB , 用絕緣細線懸掛在水平天花板上.平衡時,兩小球恰處于同一水平位置,細線與豎直方向間夾角分別為α與β(α>β).現(xiàn)突然讓兩小球失去各自所帶電荷,接著開始擺動,擺動過程中最大速度分別為vA、vB , 最大動能分別為EkA、EkB . 則( )
A.mA一定小于mB
B.qA一定大于qB
C.vA一定大于vB
D.EkA一定小于EkB
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【題目】水平長直軌道上緊靠放置n個質(zhì)量為m可看作質(zhì)點的物塊,物塊間用長為l的細線連接,開始處于靜止狀態(tài),軌道動摩擦力因數(shù)為μ.用水平恒力F拉動1開始運動,到連接第n個物塊的線剛好拉直時整體速度正好為零,則( )
A. 拉力F所做功為nFl
B. 系統(tǒng)克服摩擦力做功為n(n﹣1)μmgl
C. F>nμmg/2
D. (n﹣1)μmg < F < nμmg
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【題目】一物塊A由靜止釋放以加速度a=2m/s2沿斜面B(斜面無限長)向下運動5s后,加沿斜面向上的力F1=50N作用時間4s,已知A的質(zhì)量m=10kg,B的質(zhì)量M=20kg,g取10m/s2,斜面角度α=37°(sin37°=0.6,cos37°=0.8)過程中斜面靜止.
(1)求斜面的摩擦因數(shù)μ;
(2)求F1作用時間內(nèi)的位移;
(3)求前5秒內(nèi)地面給斜面的支持力FN與摩擦力f的大小和方向.
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【題目】如圖所示,電梯的頂部掛有一個彈簧測力計,其下端掛了一個重物,電梯勻速直線運動時,彈簧測力計的示數(shù)為10N,在某時刻電梯中的人觀察到彈簧測力計的示數(shù)變?yōu)?/span>8N,關于電梯的運動,以下說法正確的是(g取10m/s2)( 。
A. 電梯可能向上加速運動,加速度大小為12m/s2
B. 電梯可能向下減速運動,加速度大小為2m/s2
C. 電梯可能向下加速運動,加速度大小為2m/s2
D. 電梯可能向下減速運動,加速度大小為12m/s2
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【題目】如圖電路,C為電容器,D為理想二極管(具有單向?qū)ㄗ饔茫,電流表、電壓表均為理想電表。閉合開關S至電路穩(wěn)定后,調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P向左移動一小段距離,結(jié)果發(fā)現(xiàn)電壓表V1的示數(shù)改變量大小為,電壓表V2的示數(shù)改變量大小為,電流表A的示數(shù)改變量大小為,則下列判斷正確的有
A. 的值不變,且始終等于電源內(nèi)阻
B. 的值變小
C. 的值變大
D. 滑片向左移動的過程中,電容器所帶的電荷量要不斷減少
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【題目】如圖,在粗糙絕緣水平面上固定一點電荷Q,在M點無初速釋放一帶有恒定電量的小物塊,小物塊在Q的電場中運動到N點靜止,則從M點運動到N點的過程中
A. 小物塊所受電場力逐漸減小
B. 小物塊具有的電勢能逐漸減小
C. M點的電勢一定高于N點的電勢
D. 小物塊電勢能變化量的大小一定等于克服摩擦力做的功
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【題目】一個25kg的小孩從高度為3.0m的滑梯頂端由靜止開始滑下,滑到底端時的速度為2.0m/s.取g=10m/s2 , 關于力對小孩做的功,以下結(jié)果正確的是( )
A.合外力做功50 J
B.支持力做功50 J
C.重力做功500 J
D.阻力做功﹣700 J
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