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【题目】在验证机械能守恒定律的一次实验中,重锤拖着纸带自由下落,在纸带上打出一系列的点,如图所示,已相邻计数点的时间间隔为0.02s,回答以下问题

(1)纸带的______________(选填)端与重物相连;

(2)某同学用如图可所示装置进行实验,得到如图乙所示的纸带,把第一个点(初速度为零)记作O点,测出点OA间的距离为68.97cm,点AC间的距离为15.24cm,点CE间的距离为16.76cm,已知当地重力加速度为9.8m/s2,重锤的质量为m=1.0kg,则打点计时器在打O点到C点的这段时间内,重锤动能的增加量___________,重力势能的减少量为______________J(该空结果保留三位有效数字)。

(3)在实验中发现,重锤减少的重力势能____________重锤增加的动能(选填大于或小于或等于),其原因主要是因为____________

【答案】 8.00 8.25 大于 有阻力

【解析】

(1)[1] 重物拖着纸带做加速运动,相等时间内的位移逐渐增大,可知纸带的左端与重物相连;

(2)[2][3] C点的速度等于AE段的平均速度,

则动能的增加量

重力做的功

WG=mgh=9.8×68.97+15.24×10-2=8.25J

(3)[4][5] 在实验中发现,重锤减少的重力势能大于重锤增加的动能,产生这种现象的原因可能是摩擦阻力和空气阻力的存在。

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】一个从静止开始做匀加速直线运动的物体,从开始运动起,连续通过三段位移的时间分别是1 s2 s3 s,这三段位移的长度之比和这三段位移上的平均速度大小之比分别是

A.12232, 123B.1827, 149

C.123, 111D.135, 123

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【题目】某实验小组的同学利用落体法验证机械能守恒定律,实验装置如图甲所示,该小组 的同学完成了如下的操作:

1)首先利用螺旋测微器测出小圆柱的高度,螺旋测微器如图乙所示.在测量小圆柱高度时先将小圆柱轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间,先旋动粗调旋钮,当测微螺杆快靠近被测物休时,停上使用粗调旋钮,再旋动__________(选填“A”“B”“C”),直到听见喀喀"的庐音,为固定刻度应旋转_________(选填“A”“B”“C”)后再读数.

2)螺旋测微器的示数如图丙所示,则该小圆柱的高度d= ___________cm

3)将该小圆柱竖直,由光电门1的正上方无初速释放,测得小圆柱先后通过光电门2所用的时间为t1t2,则小圆柱通过两光电门的速度分别为v1=________v2=__________;(用测量的物理量表示):

4)该小组的同学测出了两光电门之间的距离为H,重力加速度用g表示,若小圆柱的机械能守恒,则需要验证的关系式为_______________(结果用所测量的物理量表示),

5)某同学开始实验时,光电门1和光电门2安装得比较近,这样做实验产生的误差会比较____________________(选填一样

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【题目】2016915日我国在酒泉卫星发射中心成功发射了天宫二号空间实验室,它的轨道可视为距离地面h=393km的近圆周轨道。天宫二号在轨运行期间,先后与神舟十一号载人飞船和天舟一号货运飞船进行了交汇对接。这标志着我国载人航天进入应用发展新阶段,对于我国空间站的建造具有重大意义。已知地球表面的重力加速度g、地球半径R。根据题目所给出的信息,可估算出天宫二号空间实验室在轨运行的

A.线速度的大小B.周期C.所受向心力的大小D.动能

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【题目】一辆大客车正在以30 m/s的速度匀速行驶。突然,司机看见车的正前方x0= 95m处有一只小狗,如图所示。司机立即采取制动措施,司机从看见小狗到开始制动客车的反应时间为△t=0.5 s,设客车制动后做匀减速直线运动。试求:

(1)为了保证小狗的安全,客车制动的加速度大小至少为多大?(假设这个过程中小狗一直未动)

(2)若客车制动时的加速度为5m/s2,在离小狗30m时,小狗发现危险并立即朝前跑去。假设小狗起跑阶段做匀加速直线运动,加速度a=3m/s2。已知小狗的最大速度为8m/s且能保持较长一段时间。试判断小狗有没有危险,并说明理由。

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【题目】如图所示为研学小组的同学们用圆锥摆验证向心力表达式的实验情景。将一轻细线上端固定在铁架台上,下端悬挂一个质量为m的小球,将画有几个同心圆周的白纸置于悬点下方的水平平台上,调节细线的长度使小球自然下垂静止时恰好位于圆心处。用手带动小球运动使它在放手后恰能在纸面上方沿某个画好的圆周做匀速圆周运动。调节平台的高度,使纸面贴近小球但不接触。

1)若忽略小球运动中受到的阻力,在具体的计算中可将小球视为质点,重力加速度为g

从受力情况看,小球做匀速圆周运动所受的向心力是___(选填选项前的字母)。

A.小球所受绳子的拉力

B.小球所受的重力

C.小球所受拉力和重力的合力

在某次实验中,小球沿半径为r的圆做匀速圆周运动,用秒表记录了小球运动n圈的总时间t,则小球做此圆周运动的向心力大小Fn=______(用mntr及相关的常量表示)。用刻度尺测得细线上端悬挂点到画有圆周纸面的竖直高度为h,那么对小球进行受力分析可知,小球做此圆周运动所受的合力大小F=_______(用mhr及相关的常量表示)。

保持n的取值不变,改变hr进行多次实验,可获取不同时间t。研学小组的同学们想用图像来处理多组实验数据,进而验证小球在做匀速圆周运动过程中,小球所受的合力F与向心力Fn大小相等。为了直观,应合理选择坐标轴的相关变量,使待验证关系是线性关系。为此不同的组员尝试选择了不同变量并预测猜想了如图所示的图像,若小球所受的合力F与向心力Fn大小相等,则这些图像中合理的是_______(选填选项的字母)。

2)考虑到实验的环境、测量条件等实际因素,对于这个实验的操作,下列说法中正确的是________(选填选项前的字母)。

A. 相同体积的小球,选择密度大一些的球可以减小空气阻力对实验的影响

B. 相同质量的小球,选择体积小一些的球有利于确定其圆周运动的半径

C. 测量多个周期的总时间再求周期的平均值,有利于减小周期测量的偶然误差

D. 在这个实验中必须测量出小球的质量

3)上述实验中小球运动起来后撤掉平台,由于实际实验过程中存在空气阻力的影响,所以持续观察会发现小球做圆周运动的半径越来越小。经过足够长时间后,小球会停止在悬点正下方。若小球在运动中每转动一周的时间内半径变化均可忽略,即每一周都可视为匀速圆周运动。请分析说明在小球做上述圆周运动的过程中,随着细绳与竖直方向的夹角不断减小,小球做圆周运动的周期是如何变化的。

__________________________________________

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【题目】如图所示,为甲、乙两物体从同一地点沿同一方向的直线运动的vt图象和xt图象(速度与位移的正方向相同),则下列说法中正确的是( )

A.时,甲、乙两物体运动方向相同

B.物体甲先做加速度增大的减速运动,时开始做匀减速运动,时刻后做匀速运动

C.物体乙先做减速运动,时开始做反方向的匀加速运动,时刻后做匀速运动

D.时物体甲开始反向运动,而物体乙的运动方向不变且最终停止

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【题目】某同学用图示装置通过ab两球的碰撞来验证动量守恒定律,实验时,先让入射小球a从斜槽上某一固定位置由静止滚下,落到位于水平地面的记录纸上,重复上述操作,得到多个落点痕迹,再把被碰小球b放在水平槽的末端,让入射小球a仍从同一位置由静止滚下,重复上述操作,得到多个ab两球磁后的落点痕迹,记下水平槽末端在记录纸上的垂直投影点Oab两球的质量分别为mamb

(1)为保证入射小球a在碰撞后继线向前运动,应满足ma_____mb(填“>”、“=”或“<”);

(2)为保证入射小球a和被碰小球b离开槽口后均做平抛运动,必须调整水平槽末端_____,实验中_____(填“而要”或“不需要”)测量水平槽末端到水平地面的高度h

(3)实验中得到小球的平均落点如图中MPN所示,量得OMx1OPx2ONx3,若实验中两小球组成的系统碰撞前后动量守恒,则应满足的关系式为_____

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【题目】某同学在探究小车速度随时间变化的规律时,对打出的一条纸带进行研究,从A点开始每5个打点作为一个计数点(中间4个打点未画出),计数点分别为ABCDE

1)小车_____(填是或否)做匀变速直线运动,判断的依据是___________________

2)小车在C点的瞬时速度为_______m/s

3)小车的加速度是_________m/s2

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