【题目】用如图甲所示的实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒.m2从高处由静止开始下落,m1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.图乙给出的是实验中获得的一条纸带:0是打下的第1个点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图乙所示.已知m1=50 g,m2=150 g,g取9.8 m/s2,所有结果均保留3位有效数字,则
(1)在纸带上打下计数点5时的速度v5=_____m/s;
(2)在打点0~5过程中系统动能的增量ΔEk=_____J,系统势能的减少量ΔEp=_____J;
(3)若某同学作出的图象如图丙所示,则当地的实际重力加速度g=_____m/s2.
【答案】 2.40 0.576 0.588 9.70
【解析】试题分析:根据物体的初末动能大小可以求出动能的增加量,根据物体重力做功和重力势能之间的关系可以求出系统重力势能的减小量,比较动能增加量和重力势能减小量之间的关系可以得出机械能是否守恒;根据图象的物理意义可知,图象的斜率大小等于物体的重力加速度大小.
(1)根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度,可知打第5个点时的速度为;
(2)物体的初速度为零,所以动能的增加量为:;
重力势能的减小量等于物体重力做功,故
(3)本题中根据机械能守恒可知,,即有:,所以出图象中图象的斜率表示重力加速度,由图可知,斜率k=9.7,故当地的实际重力加速度.
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【题目】如图所示,在正点电荷Q的电场中有M、N、P、F四点,M、N、P为直角三角形的三个顶点,F为MN的中点, .M、N、P、F四点处的电势分别用、、、表示.已知, ,点电荷Q在M、N、P三点所在平面内,则
A. 点电荷Q一定在MP的中点
B. 大于
C. N点的场强比P点的场强大
D. 将负试探电荷从P点搬运到N点,电场力做正功
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【题目】在垂直纸面的匀强磁场中,有不计重力的甲、乙两个带电粒子,在纸面内做匀速圆周运动,运动方向和轨迹示意如图。则下列说法中正确的是( )
A. 甲、乙两粒子所带电荷种类不同
B. 若甲、乙两粒子的动量大小相等,则甲粒子所带电荷量较大
C. 若甲、乙两粒子所带电荷量及运动的速率均相等,则甲粒子的质量较大
D. 该磁场方向一定是垂直纸面向里
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【题目】打磨某剖面如图所示的宝石时,必须将OP、OQ边与轴线的夹角θ切割在θ1<θ<θ2的范围内,才能使从MN边垂直入射的光线,在OP边和OQ边都发生全反射,仅考虑如图所示的光线第一次射到OP边并反射到OQ边后射向MN边的情况,则下列判断正确的是( )
A. 若θ>θ2,光线一定在OP边发生全反射
B. 若θ>θ2,光线会从OQ边射出
C. 若θ<θ1,光线会从OQ边射出
D. 若θ<θ1,光线会在OP边发生全反射
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【题目】下列关于重力的说法中,正确的是
A. 只有静止的物体才受到重力作用
B. 重力的方向总是竖直向下的
C. 重力只有受力物体,没有施力物体
D. 物体受到的重力与质量无关
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【题目】如图所示,质量为m的小球从距离地面高H的A点由静止开始释放,落到地面上后又陷入泥潭中,由于受到阻力作用到达距地面深度为h的B点速度减为零.不计空气阻力,重力加速度为g.关于小球下落的整个过程,下列说法中正确的有( )
A. 小球的机械能减少了mgh
B. 小球克服阻力做的功为mg(H+h)
C. 小球所受阻力的冲量大于m
D. 小球动量的改变量等于所受阻力的冲量
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【题目】如图所示,A、B、C三个小球分别从斜面的顶端以不同的速度抛出,其中A、B落到斜面上,C落到水平面上,A、B落到斜面上时速度方向与水平方向的夹角分别为α、β,C落到水平面上时速度方向与水平方向的夹角为γ,则
A. α=β=γ B. α=β>γ C. α=β<γ D. α<β<γ
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【题目】(10分)某实验小组利用如图所示的装置来探究“质量一定时物体的加速度与力之间的关系”。实验中认为绳子拉力等于小桶及桶中物体的总重力,小车质量约300g,交流电频率50Hz。
(1)小组同学按图甲所示安装好装置后,将轨道右端适当垫起,来平衡阻力。请指出不合理之处 。正确操作后,小组同学在小桶里加适当的物体,拉动小车加速运动。在小桶里逐渐增加物体改变拉力大小,所加物体应选用如图乙中的 (填实物名称)。
(2)某次实验打出了一条纸带如图所示。从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,量出相邻计数点之间的距离(单位cm)。该次实验小车的加速度a=________ m/s2。(结果保留两位有效数字)
(3)以合外力F为横轴,以加速度a为纵轴,根据测得数据画出a-F图线,发现图象是一条过原点的直线,由此得到的实验结论是 。
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