【题目】如图所示为“用打点计时器验证机械能守恒定律”的实验装置。
(1)关于本实验,下列说法中正确的是_________
A.必须用秒表测出重物下落的时间
B.打点计时器应连接直流电源
C.验证时,一定要测量重物的质量或重力
D.选择质量较大、体积较小的重物可以减小阻力带来的实验误差
(2)若已知打点计时器的电源频率为50Hz,当地的重力加速度g=9.80m/s2,重物质量为0.2kg。实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示,打P点时,重物的速度为零,A、B、C为另外3个连续点。根据图中的数据可知,重物由P点运动到B点的过程中,重力势能减少量△Ep=____J,动能增加量△EK=_____J。(计算结果保留3位有效数字)
(3)多次实验表明重力势能减少量总是大于动能增加量,可能的原因是:________________________。
【答案】D 0.0982 0.0960 摩擦阻力做功使一部分机械能转化为了内能
【解析】
(1)[1].A.打点计时器就是计时工具,不需要用秒表测出重物下落的时间,选项A错误;
B.打点计时器应连接交流电源,选项B错误;
C.验证时需要验证,两边的质量m消掉,则实验时不需要测量重物的质量或重力,选项C错误;
D.选择质量较大、体积较小的重物可以减小阻力带来的实验误差,选项D正确;
(2)[2][3].重锤的重力势能减小量为:
△Ep=mgh=0.2×9.8×5.01×102J=0.0982J;
B点的速度为:
重物的动能为:
(3)[4].多次实验表明重力势能减少量总是大于动能增加量,可能的原因是:摩擦阻力做功使一部分机械能转化为了内能.
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【题目】如图所示,质量相等的物块A、B放在光滑的斜面上,中间用轻弹簧连接,物块B与斜面底端的挡板接触,A、B处于静止状态,现用恒力F拉物块A,当物块B刚要离开挡板时,物块A达到最大速度,在此过程中,下列说法正确的是( )
A.物块A的加速度先增大后减小
B.弹簧的弹性势能一直增大
C.物块A的机械能一直增大
D.全程拉力做的功等于物块A机械能的增量
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【题目】现将电池组、滑线变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按如图所示方式连接。在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下,某同学发现当他将滑线变阻器的滑动端P向左滑动时,电流计指针向右偏转。由此可以推断
A. 滑线变阻器的滑动端P向右滑动时,电流计指针向左偏转
B. 线圈A向上移动时,电流计指针向右偏转
C. 断开开关时,电流计指针向左偏转
D. 拔出线圈A中的铁芯时,电流计指针向左偏转
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【题目】无偿献血、救死扶伤的崇高行为,是文明社会的标志之一。现代献血常采用机采成分血的方式,就是指把健康人捐献的血液,通过血液分离机分离出其中某一种成分(如血小板、粒细胞或外周血干细胞)储存起来,再将分离后的血液回输到捐献者体内。分离血液成分需要用到一种叫离心分离器的装置,其工作原理的示意图如图所示,将血液装入离心分离器的封闭试管内,离心分离器转动时给血液提供一种“模拟重力”的环境,“模拟重力” 的方向沿试管远离转轴的方向,其大小与血液中细胞的质量以及其到转轴距离成正比。初始时试管静止,血液内离转轴同样距离处有两种细胞a、b, 其密度分别为ρa和ρb,它们的大小与周围血浆密度ρ0的关系为ρa<ρ0<ρb。对于试管由静止开始绕轴旋转并不断增大转速的过程中,下列说法中正确的是( )
A.细胞a相对试管向外侧运动,细胞b相对试管向内侧运动
B.细胞a的“模拟重力势能”变小,细胞b的“模拟重力势能”变大
C.这种离心分离器“模拟重力”对应的“重力加速度”沿转动半径方向各处大小相同
D.若某时刻a、b两种细胞沿垂直于转轴的半径方向速率相等,则“模拟重力”对细胞a做功的功率小于对细胞b做功的功率
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【题目】如图,开口朝下的圆筒形气缸竖直悬挂,处于静止状态,气缸内用横截面积为S的薄活塞封闭着温度为27°C的某种理想气体,活塞可在气缸内上下无摩擦滑动。通过电热丝可以对气体缓慢加热,使活塞缓慢向下移动。当气体温度升高至127°℃时,活塞刚好移到气缸口。已知大气压强为p0,重力加速度为g。
(i)求27C时气缸内气体体积V1与气缸容积V2的比值;
(ii)如果不加热气体,而在活塞下悬挂一个沙盘,缓慢地往沙盘里添加沙,当沙与沙盘总质量为m时,活塞也刚好移到气缸口,此过程中,气体温度保持不变。求活塞的质量m0。
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【题目】如图所示,用竖直挡板将小球夹在挡板和光滑斜面之间,若逆时针缓慢转动挡板,使其由竖直转至水平的过程中,以下说法正确的是( )
A.挡板对小球的压力先增大后减小
B.挡板对小球的压力先减小后增大
C.斜面对小球的支持力先减小后增大
D.斜面对小球的支持力一直逐渐减小
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【题目】如图甲、乙为某小组进行“探究两个共点力的合成”实验的装置图.
(1)本实验采用的科学方法是_______.
A.理想实验法
B.等效替代法
C.微小量放大法
(2)本实验操作中应满足的要求是_______.(填入相应的字母)
A.两根细绳必须等长
B.两根细绳的方向必须垂直
C.橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上
D.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行
(3)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,甲图中C的示数为_______N.
(4)图丙是在白纸上根据实验结果画出的图.在F与F’两力中,方向一定沿AO方向的是________.
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【题目】经长期观测人们在宇宙中已经发现了“双星系统”.“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成,每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离,而且双星系统一般远离其他天体.如图所示,两颗星球组成的双星,在相互之间的万有引力作用下,绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动.现测得两颗星之间的距离为L,质量之比为m1:m2=3:2.则可知( )
A. m1、m2做圆周运动的线速度之比为2:3
B. m1、m2做圆周运动的角速度之比为3:2
C. m1、m2做圆周运动的向心力之比为1:1
D. m2做圆周运动的半径为
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【题目】如图甲所示,有一装置由倾斜轨道AB、水平轨道BC、竖直台阶CD和足够长的水平直轨道DE组成,表面处处光滑,且AB段与BC段通过一小圆弧(未画出)平滑相接。有一小球用轻绳竖直悬挂在C点的正上方,小球与BC平面相切但无挤压。紧靠台阶右侧停放着一辆小车,车的上表面水平与B点等高且右侧固定一根轻弹簧,弹簧的自由端在Q点,其中PQ段是粗糙的,Q点右侧表面光滑。现将一个滑块从倾斜轨道的顶端A处自由释放,滑至C点时与小球发生正碰,然后从小车左端P点滑上小车。碰撞之后小球在竖直平面做圆周运动,轻绳受到的拉力如图乙所示。已知滑块、小球和小车的质量分别为m1=3kg、m2=1kg和m3=6kg,AB轨道顶端A点距BC段的高度为h=0.8m,PQ段长度为L=0.4m,轻绳的长度为R=0.5m。 滑块、小球均可视为质点。取g=10m/s2。求:
(1)滑块到达BC轨道上时的速度大小。
(2)滑块与小球碰后瞬间小球的速度大小。
(3)要使滑块既能挤压弹簧,又最终没有滑离小车,则滑块与PQ之间的动摩擦因数μ应在什么范围内?(滑块与弹簧的相互作用始终在弹簧的弹性范围内)
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