【題目】下圖所示的實驗裝置驗證m1、m2組成的系統(tǒng)機械能守恒。m2從高處由靜止開始下落,m1上拖著的紙帶打出一系列的點,對紙帶上的點跡進行測量,即可驗證機械能守恒定律.如圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶:0是打下的第一個點,每相鄰兩計數點間還有4個點(圖中未標出),計數點間的距離如圖所示。已知m1=50 g、m2=150 g,則(計算結果均保留兩位有效數字)
(1)在紙帶上打下計數點5時的速度v=______m/s;
(2)在打下第“0”到打下第“5”點的過程中系統(tǒng)動能的增量ΔEk=________ J,系統(tǒng)勢能的減少量ΔEp=______J;(取當地的重力加速度g=10 m/s2)
(3)若某同學作出v2-h圖象如圖所示,則當地的重力加速度g=________m/s2。.
【答案】(1)2.4 m/s;(2)ΔEk=0.58 J;ΔEp=0.60 J; (3)g=9.7 m/s2。
【解析】試題分析:(1)根據在勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度大小等于該過程中的平均速度,可知打第5個點時的速度為:
(2)物體的初速度為零,所以動能的增加量為:△Ek=mv52-0=0.58J;
重力勢能的減小量等于物體重力做功,故:△EP=W=mgh=0.60J;
由此可知動能的增加量和勢能的減小量基本相等,因此在在誤差允許的范圍內,m1、m2組成的系統(tǒng)機械能守恒.
(3)本題中根據機械能守恒可知, ,即有: ,所以圖象中圖象的斜率表示重力加速度,由圖結合公式得斜率,故當地的實際重力加速度.
斜率k=9.7,故當地的實際重力加速度g=9.7m/s2.
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【題目】一空盒以某一初速度在水平面上滑行,滑行的最遠距離為L.現往空盒中倒入沙子,使空盒與沙子的總質量為原來空盒的3倍,仍以原來的初速度在水平面上滑行,此時滑行的最遠距離為( )
A.
B.
C.L
D.3L
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【題目】如圖所示,質量m=6.0 kg的滑塊(可視為質點),在水平牽引功率恒為P=42 W的力作用下從A點由靜止開始運動,一段時間后撤去牽引力.當滑塊由平臺邊緣B點飛出后,恰能以5 m/s的速度從豎直光滑圓弧軌道CDE上C點的切線方向切入軌道,并從軌道邊緣E點豎直向上拋出.已知∠COD=53°,A、B間距離L=3 m,滑塊與平臺間的動摩擦因數μ=0.2,圓弧軌道半徑R=1.0 m.不計空氣阻力.取sin53°=0.8,cos53°=0.6,g取10 m/s2,求:
(1)滑塊運動到B點時的速度大;
(2)圓弧軌道對滑塊的最大支持力;
(3)滑塊在平臺上運動時水平牽引力的作用時間.
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【題目】如圖所示,甲、乙兩物體在同一條直線上運動,折線是物體甲運動的圖象,直線是物體乙運動的圖象,則下列說法正確的是( )
A. 甲、乙兩物體運動方向相反
B. 甲做勻速直線運動,速度大小為7.5m/s
C. 乙做勻減速直線運動,加速度是﹣5m/s2
D. 甲、乙兩物體在距甲的出發(fā)點60m處相遇
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【題目】小球P和Q用不可伸長的輕繩懸掛在天花板上,P球的質量大于Q球的質量,懸掛P球的繩比懸掛Q球的繩短.將兩球拉起,使兩繩均被水平拉直,如圖所示,將兩球由靜止釋放,在各自軌跡的最低點( )
A. P球的速度一定大于Q球的速度
B. P球的動能一定小于Q球的動能
C. P球所受繩的拉力一定大于Q球所受繩的拉力
D. P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度
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【題目】如圖甲所示,固定光滑細桿與水平地面成傾角α,在桿上套有一個光滑小環(huán),小環(huán)在沿桿方向向上的拉力F作用下向上運動。0~2s內拉力的大小為10N,2~4s內拉力的大小變?yōu)?/span>11N,小環(huán)運動的速度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示,重力加速度g取10m/s2。則下列說法錯誤的是 ( )
A. 小環(huán)在加速運動時的加速度a的大小為0.5m/s2 B. 小環(huán)的質量m=1kg
C. 細桿與水平地面之間的夾角α=30° D. 小環(huán)的質量m=2kg
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【題目】如圖所示,某種帶電粒子的比荷=2.5×105C/kg,由靜止開始經電壓為U1 =200V的電場加速后,射入水平放置、電勢差為U2(未知)的兩塊導體板間的勻強電場中,帶電粒子沿平行于兩板的方向從兩板正中間射入,穿過兩板后又垂直于磁場方向射入左邊界線豎直的勻強磁場中,磁場強度B=0.2 T,方向垂直紙面向里。(不計重力,不考慮邊緣效應)
求:
(1)帶電粒子出加速電場時的速度v0;
(2)粒子射入磁場和射出磁場的M、N兩點間的距離d。
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【題目】質量為1kg的質點在xy平面上做曲線運動,在x方向的速度圖象和y方向的位移圖象如圖,下列說法正確的是( )
A.質點的初速度為3 m/s
B.質點所受的合外力為1.5 N
C.質點初速度的方向與合外力方向垂直
D.2 s末質點速度大小為6 m/s
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