【题目】下图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.如图给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,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所示。已知m1=50 g、m2=150 g,则(计算结果均保留两位有效数字)
(1)在纸带上打下计数点5时的速度v=______m/s;
(2)在打下第“0”到打下第“5”点的过程中系统动能的增量ΔEk=________ J,系统势能的减少量ΔEp=______J;(取当地的重力加速度g=10 m/s2)
(3)若某同学作出v2-h图象如图所示,则当地的重力加速度g=________m/s2。.
【答案】(1)2.4 m/s;(2)ΔEk=0.58 J;ΔEp=0.60 J; (3)g=9.7 m/s2。
【解析】试题分析:(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:△Ek=mv52-0=0.58J;
重力势能的减小量等于物体重力做功,故:△EP=W=mgh=0.60J;
由此可知动能的增加量和势能的减小量基本相等,因此在在误差允许的范围内,m1、m2组成的系统机械能守恒.
(3)本题中根据机械能守恒可知, ,即有: ,所以图象中图象的斜率表示重力加速度,由图结合公式得斜率,故当地的实际重力加速度.
斜率k=9.7,故当地的实际重力加速度g=9.7m/s2.
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【题目】一空盒以某一初速度在水平面上滑行,滑行的最远距离为L.现往空盒中倒入沙子,使空盒与沙子的总质量为原来空盒的3倍,仍以原来的初速度在水平面上滑行,此时滑行的最远距离为( )
A.
B.
C.L
D.3L
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【题目】如图所示,质量m=6.0 kg的滑块(可视为质点),在水平牵引功率恒为P=42 W的力作用下从A点由静止开始运动,一段时间后撤去牵引力.当滑块由平台边缘B点飞出后,恰能以5 m/s的速度从竖直光滑圆弧轨道CDE上C点的切线方向切入轨道,并从轨道边缘E点竖直向上抛出.已知∠COD=53°,A、B间距离L=3 m,滑块与平台间的动摩擦因数μ=0.2,圆弧轨道半径R=1.0 m.不计空气阻力.取sin53°=0.8,cos53°=0.6,g取10 m/s2,求:
(1)滑块运动到B点时的速度大小;
(2)圆弧轨道对滑块的最大支持力;
(3)滑块在平台上运动时水平牵引力的作用时间.
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【题目】如图所示,甲、乙两物体在同一条直线上运动,折线是物体甲运动的图象,直线是物体乙运动的图象,则下列说法正确的是( )
A. 甲、乙两物体运动方向相反
B. 甲做匀速直线运动,速度大小为7.5m/s
C. 乙做匀减速直线运动,加速度是﹣5m/s2
D. 甲、乙两物体在距甲的出发点60m处相遇
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【题目】小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上,P球的质量大于Q球的质量,悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短.将两球拉起,使两绳均被水平拉直,如图所示,将两球由静止释放,在各自轨迹的最低点( )
A. P球的速度一定大于Q球的速度
B. P球的动能一定小于Q球的动能
C. P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力
D. P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度
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【题目】如图甲所示,固定光滑细杆与水平地面成倾角α,在杆上套有一个光滑小环,小环在沿杆方向向上的拉力F作用下向上运动。0~2s内拉力的大小为10N,2~4s内拉力的大小变为11N,小环运动的速度随时间变化的规律如图乙所示,重力加速度g取10m/s2。则下列说法错误的是 ( )
A. 小环在加速运动时的加速度a的大小为0.5m/s2 B. 小环的质量m=1kg
C. 细杆与水平地面之间的夹角α=30° D. 小环的质量m=2kg
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【题目】如图所示,某种带电粒子的比荷=2.5×105C/kg,由静止开始经电压为U1 =200V的电场加速后,射入水平放置、电势差为U2(未知)的两块导体板间的匀强电场中,带电粒子沿平行于两板的方向从两板正中间射入,穿过两板后又垂直于磁场方向射入左边界线竖直的匀强磁场中,磁场强度B=0.2 T,方向垂直纸面向里。(不计重力,不考虑边缘效应)
求:
(1)带电粒子出加速电场时的速度v0;
(2)粒子射入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d。
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【题目】质量为1kg的质点在xy平面上做曲线运动,在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图,下列说法正确的是( )
A.质点的初速度为3 m/s
B.质点所受的合外力为1.5 N
C.质点初速度的方向与合外力方向垂直
D.2 s末质点速度大小为6 m/s
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