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【題目】利用右圖甲的實驗裝置可探究重物下落過程中物體的機(jī)械能守恒問題.如圖乙給出的是實驗中獲取的一條紙帶,點O為電火花打點計時器打下的第一個點,分別測出若干連續(xù)點A、B、C…與O點的距離h1=70.99cm、h2=78.57cm、h3=86.59cm…如圖所示,已知重物的質(zhì)量為m=100g,g取9.80m/s2,請回答下列問題:(所有結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)
(1)下列有關(guān)此實驗的操作中正確的是: ____________
A.重物應(yīng)靠近打點計時器,然后再接通電源放開紙帶讓重物帶動紙帶自由下落
B.重物應(yīng)選擇質(zhì)量大、體積小、密度大的材料
C.實驗時采用的電源為4—6V的低壓交流電源
D.計算B點的瞬時速度時既可用也可用來求解
(2)在打下點O到打下點B的過程中重物動能的增量為△Ek=_____J,重物重力勢能的減少量為△EP =_______J。
(3)取打下O點時重物的重力勢能為零,計算出該重物下落不同高度h時所對應(yīng)的動能EK和重力勢能EP,建立坐標(biāo)系,橫軸表示h,縱軸表示EK和EP,根據(jù)以上數(shù)據(jù)在圖中繪出圖線Ⅰ和圖線Ⅱ。已求得圖線Ⅰ斜率的絕對值為k1,圖線Ⅱ的斜率的絕對值為k2,則可求出重物和紙帶下落過程中所受平均阻力為_______(用k1和k2表示)。
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【題目】利用氣墊導(dǎo)軌驗證機(jī)械能守恒定律,實驗裝置如圖所示,水平桌面上固定一傾斜的氣墊導(dǎo)軌,導(dǎo)軌上點處有一帶長方形遮光片的滑塊,其總質(zhì)量為,左端由跨過輕質(zhì)光滑定滑輪的細(xì)繩與一質(zhì)量為的小球相連;遮光片兩條長邊與導(dǎo)軌垂直,導(dǎo)軌上點有一光電門,可以測量遮光片經(jīng)過光電門時的擋光時間,用表示點到光電門處的距離,表示遮光片的寬度,將遮光片通過光電門的平均速度看作滑塊通過點時的瞬時速度,實驗時滑塊在處由靜止開始運(yùn)動。
(1)某次實驗測得傾角,重力加速度用表示,滑塊從處到達(dá)處時和組成的系統(tǒng)動能增加量可表示為 ,系統(tǒng)的重力勢能減少量可表示為 ,在誤差允許的范圍內(nèi),若則可認(rèn)為系統(tǒng)的機(jī)械能守恒;(用題中字母表示)
(2)在上次實驗中,某同學(xué)改變、間的距離,作出的圖象如圖所示,并測得,則重力加速度= m/s2。
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【題目】如圖所示,坐標(biāo)平面第Ⅰ象限內(nèi)存在大小為E=4×105 N/C、方向水平向左的勻強(qiáng)電場,在第Ⅱ象限內(nèi)存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場。質(zhì)量與電荷量之比為=4×10-10 kg/C的帶正電粒子從x軸上的A點以初速度v0=2×107 m/s垂直x軸射入電場,OA=0.2 m,不計重力。求:
(1)粒子經(jīng)過y軸時的位置到原點O的距離。
(2)若要求粒子不能進(jìn)入第Ⅲ象限,求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍。(不考慮粒子第二次進(jìn)入電場后的運(yùn)動情況).
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【題目】一列簡諧橫波沿+x軸方向傳播,t=0時刻的波形如圖甲所示,A、B、P和Q是介質(zhì)中的四個質(zhì)點,t=0時刻波剛好傳播到B點,質(zhì)點A的振動圖象如圖乙所示,則:
①該波的傳播速度是多大?
②從t=0到t=1.6s,質(zhì)點P通過的路程為多少?
③經(jīng)過多長時間質(zhì)點Q第二次到達(dá)波谷?
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【題目】⑴在用打點計時器“驗證機(jī)械能守恒定律”的實驗中,質(zhì)量m=1.00 kg的重物拖著紙帶做豎直下落運(yùn)動,打點計時器在紙帶上打下一系列的點,如圖所示,相鄰計數(shù)點的時間間隔為0.04 s,P為紙帶運(yùn)動的起點,從P點到打下B點過程中物體重力勢能的減少量ΔEp=___________J,在此過程中物體動能的增加量ΔEk=_________J.(已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>g=9.80 m/s2,答案保留三位有效數(shù)字).
⑵用v表示各計數(shù)點的速度,h表示各計數(shù)點到P點的距離,以為縱軸,以h為橫軸,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出-h的圖線,若圖線的斜率等于某個物理量的數(shù)值時,說明重物下落過程中機(jī)械能守恒,該物理量是______________.
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【題目】在用打點計時器驗證機(jī)械能守恒定律的實驗中,使質(zhì)量為m=1.00kg的重物自由下落,打點計時器在紙帶上打出一系列的點,選取一條符合實驗要求的紙帶如圖所示.O為第一個點,A、B、C為從合適位置開始選取連續(xù)點中的三個點.已知打點計時器每隔0.02s打一個點,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g=9.80m/s2,那么:
(1)根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù),應(yīng)取圖中O點到________點來驗證機(jī)械能守恒定律;
(2)從O點到(1)問中所取的點,重物重力勢能的減少量ΔEp=________ J,動能增加量ΔEk=________ J(結(jié)果取三位有效數(shù)字);
(3)若測出紙帶上所有各點到O點之間的距離,根據(jù)紙帶算出各點的速度v及物體下落的高度h,則以為縱軸,以h為橫軸畫出的圖象是下圖中的 _______.
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【題目】某實驗小組用圖甲所示裝置研究系統(tǒng)在金屬軌道上運(yùn)動過程中機(jī)械能是否守恒:將一端帶有滑輪的長金屬軌道水平放置,重物通過細(xì)繩水平牽引小車沿軌道運(yùn)動,利用打點計時器和紙帶記錄小車的運(yùn)動.
(1)本實驗中小車質(zhì)量 ____(填“需要”、“不需要”)遠(yuǎn)大于重物質(zhì)量;
(2)將小車靠近打點計時器,將穿好的紙帶拉直,接通電源,釋放小車. 圖乙是打出的一條清晰紙帶, O點是打下的第一個點,1、2、3、4、5是連續(xù)的計數(shù)點,O點和計數(shù)點1之間還有多個點(圖中未畫出),相鄰計數(shù)點間的時間間隔為0.02s.在打計數(shù)點4時小車的速度v=____m/s(保留三位有效數(shù)字).若已知重物的質(zhì)量為m,小車的質(zhì)量為M,則從點O到點4的過程中,系統(tǒng)減少的重力勢能為___,增加的動能為________(g取9.8m/s2,數(shù)字保留兩位小數(shù)).
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【題目】光滑水平面上,用彈簧相連接的質(zhì)量均為2kg的A、B兩物體都以v0=6m/s的速度向右運(yùn)動,彈簧處于原長.質(zhì)量為4kg的物體C靜止在前方,如圖所示,B與C發(fā)生碰撞后粘合在一起運(yùn)動,在以后的運(yùn)動中,求:
(1)彈性勢能最大值為多少?
(2)當(dāng)A的速度為零時,彈簧的彈性勢能為多少?
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【題目】汽車A在水平冰雪路面上行駛,駕駛員發(fā)現(xiàn)其正前方停有汽車B,立即采取制動措施,但仍然撞上了汽車B。兩車碰撞時和兩車都完全停止后的位置如圖所示,碰撞后B車向前滑動了4.5 m,A車向前滑動了2.0 m,已知A和B的質(zhì)量分別為kg和kg,兩車與該冰雪路面間的動摩擦因數(shù)均為0.10,兩車碰撞時間極短,在碰撞后車輪均沒有滾動,重力加速度大小.求
(1)碰撞后的瞬間B車速度的大。
(2)碰撞前的瞬間A車速度的大小。
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【題目】如圖所示,水平光滑直軌道ab與半徑為0.4m的豎直半圓形粗糙軌道bc相切, 3.2m,且d點是ab的中點。一質(zhì)量2kg的小球以8m/s初速度沿直軌道ab向右運(yùn)動,小球進(jìn)入半圓形軌道后能通過c點,然后小球做平拋運(yùn)動落在直軌道上的d點,則求:
(1)小球在最高點對軌道的擠壓力;
(2)通過軌道bc時克服摩擦力做功。
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