【题目】在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,质量m=1.00㎏的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列点.如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带,O为第一个点,A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点(其他点未画出).已知打点计时器每隔0.02s打一次点,当地的重力加速度g=9.80m/s2.那么:
①纸带的 端(选填“左”或“右”)与重物相连;
②根据图上所得的数据,应取图中O点和 点来验证机械能守恒定律;
③从O点到所取点,重物重力势能减少量EP = J,该所取点的速度大小为 m/s;(结果取3位有效数字)
④一位同学按如下方法判断机械能是否守恒:在纸带上选取多个计数点,测量它们到起始点O的距离h,计算对应计数点的重物速度为v,描绘v2-h图像,若图像是一条过原点的直线,则重物下落过程中机械能守恒,该同学的判断依据 (填“正确”或“不正确)
⑤在《验证机械能守恒定律》实验中,两实验小组同学分别采用了如图甲和乙所示的装置将重物由静止释放,采用两种不同的实验方案进行实验。
Ⅰ、关于两图装置中重物以及实验器材的选择下列说法正确的是
A.在甲图中,下落物体应选择密度大的重物
B.在乙图中,两个重物的质量关系是m1 >m2
C.采用甲、乙的方案进行实验,都还需要的实验器材有交流电源、刻度尺和天平
D.采用甲、乙的方案进行实验,都必须先释放重物,再打开打点计时器
Ⅱ、比较甲、乙两种实验方案,你认为 更合理。
【答案】左;B;1.88;1.92;不正确;AB;甲
【解析】
试题分析:①下落过程为匀加速运动,物体运动速度渐渐变大,故打点间距应变大,所以纸带的左端与重物相连;
②要验证机械能守恒,应求得某点的速度才行,由数据可得B的速度,故选B点
③从O到B的距离;B的速度为
故
④该同学的判断依据不正确.在重物下落h的过程中,若阻力f恒定,根据,可得,则此时v2-h图象就是过原点的一条直线.所以要想通过v2-h图象的方法验证机械能是否守恒,还必须看图象的斜率是否接近2g.
⑤为了使空气阻力影响更小,在甲图中,下落物体应选择密度大的重物,故A正确;乙图是验证系统机械能是否守恒,m1向下运动,m2向上运动,所以,故B正确;在甲图中,不需要测量物体的质量,即不需要天平,乙图是验证系统机械能是否守恒,即验证系统动能的增加量和系统重力势能的减小量是否相等,动能的增加量为,重力势能的减小量为.需要天平,故C错误;采用甲、乙的方案进行实验,都必须先打开打点计时器,再释放重物,故D错误;
(2)甲方案更合理,因为在乙图中受到细绳和滑轮之间的摩擦力的影响.
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【题目】如图所示,竖直平面内放一直角杆MON,OM水平,ON竖直且光滑,用不可伸长的轻绳相连的两小球A和B分别套在OM和ON杆上,B球的质量为2 kg,在作用于A球的水平力F的作用下,A、B均处于静止状态,此时OA=0.3 m,OB=0.4 m,改变水平力F的大小,使A球向右加速运动,已知A球向右运动0.1m时速度大小为3m/s,则在此过程中绳对B球的拉力所做的功为(取g=10 m/s2)( )
A.11 J B.16 J C.18 J D.9 J
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【题目】点电荷Q1、Q2和Q3所产生的静电场的等势面与纸面的交线如图所示,图中标在等势面上的数值分别表示该等势面的电势,a、b、c……表示等势面上点,下列说法正确的有( )
A. 位于g点的点电荷不受电场力作用
B. b点的场强与d点的场强大小一定相等
C. 把电荷量为q的正点电荷从a点移到i点,再从i点移到f点过程中,电场力做的总功大于把该点电荷从a点直接移到f点过程中电场力所做的功
D. 把1C正电荷从m点移到c点过程中电场力做的功等于7 kJ
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【题目】在研究匀变速直线运动的实验中,算出小车经过各计数点的瞬时速度如下:
计数点序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
计数点对应的时刻/s | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 |
通过计数时的速度/(cm/s) | 44.0 | 62.0 | 81.0 | 100.0 | 110.0 | 168.0 |
为了算出加速度,最合理的方法是( )
A.根据任意两个计数点的速度,用公式算出加速度
B.根据实验数据画出v-t图象,量出其倾角为α,用公式a =tanα算出加速度
C.根据实验数据画出v-t图象,由图线上任意两点所对应的速度及时间,用公式算出加速度
D.依次算出通过连续两个计数点间的加速度,算出平均值作为小车的加速度
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【题目】()如图所示.在光滑水平面上有A、B两辆小车,水平面左侧有一竖直墙,在小车B上坐着一个小孩,车B与小孩的总质量是车A质量的4倍。从静止开始,小孩把车A以速度v(对地)推出,车A返回后,小孩抓住并再次把它推出,每次推出的车A的速度都是v(对地)、方向向左,则小孩把车A总共推出 次后,车A返回时,小孩不能再接到(小车与竖直墙相撞无能量损失)
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【题目】在“验证机械能守恒定律”的实验中,小明同学利用传感器设计实验:如图甲所示,将质量为m、直径为d的金属小球在一定高度h由静止释放,小球正下方固定一台红外线计时器,能自动记录小球挡住红外线的时间t,改变小球下落高度h,进行多次重复实验.此方案验证机械能守恒定律方便快捷.
(1)用螺旋测微器测小球的直径如图乙所示,则小球的直径d= mm;
(2)为直观判断小球下落过程中机械能是否守恒,应作下列哪一个图象
A.图象 B.图象
C.图象 D.图象
(3)经正确的实验操作,小明发现小球动能增加量总是稍小于重力势能减少量mgh,你认为增加释放高度h后,两者的差值会 (填“增大”、“缩小”或“不变”).
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【题目】如图所示,在“研究影响通电导体所受安培力的因素”的实验中,下列说法中正确的是
A. 当导体棒通以图示方向的电流时,导体棒将向右摆动
B. 若减少磁铁的数量,通电导体棒向右的摆角将增大
C. 若颠倒磁铁磁极的上下位置,通电导体棒将向右摆
D. 若改变导体棒中的电流方向,通电导体棒将向右摆
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