【题目】根据所学知识完成下面的实验:
用如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,在m1拖着的纸带上打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.下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个点未标出,计数点间的距离如图所示.已知m1=50g、m2=150g,g取10m/s2 , 交流电源的频率为50Hz不考虑各处摩擦力的影响,结果保留两位有效数字.
(1)在纸带上打下计数点5时m2的速度v=m/s;
(2)在打点0~5过程中系统动能的增量△Ek=J,系统重力势能的减少量△Ep=J;
(3)若某同学作出 v2﹣h图象如图所示,则该同学测得的重力加速度g=m/s2 .
【答案】
(1)2.4
(2)0.58;0.60
(3)9.7
【解析】解:(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:△EP=W=(m2﹣m1)gh=0.60J;(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g=9.7m/s2 .
所以答案是:(1)2.4 (2)0.58 0.60 (3)9.7
【考点精析】根据题目的已知条件,利用机械能守恒及其条件的相关知识可以得到问题的答案,需要掌握在只有重力(和弹簧弹力)做功的情形下,物体动能和重力势能(及弹性势能)发生相互转化,但机械能的总量保持不变.
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【题目】如图所示,轰炸机沿水平方向匀速飞行,到达山坡底端正上方时释放一颗炸弹,并垂直击中山坡上的目标A.已知A点高度为h,山坡倾角为θ,由此无法算出的是( )
A.轰炸机的飞行高度
B.炸弹投出时的动能
C.炸弹的飞行时间
D.轰炸机的飞行速度
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【题目】低碳、环保是未来汽车的发展方向.某汽车研发机构在汽车的车轮上安装了小型发电机,将减速时的部分动能转化并储存在蓄电池中,以达到节能的目的.某次测试中,汽车以额定功率行驶一段距离后关闭发动机,测出了汽车动能Ek与位移x的关系图象如图,其中①是关闭储能装置时的关系图线,②是开启储能装置时的关系图线.已知汽车的质量为1000kg,设汽车运动过程中所受地面阻力恒定,空气阻力不计.根据图象所给的信息可求出( )
A.汽车行驶过程中所受地面的阻力为1000N
B.汽车的额定功率为80kW
C.汽车加速运动的时间为22.5s
D.汽车开启储能装置后向蓄电池提供的电能为5×105J
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【题目】小华同学在做“研究小车匀变速直线运动”的实验过程中,所使用的交流电源频率为50Hz,取下做匀加速直线运动的小车带动的一段纸带进行研究,如图所示.O点为记数点的起点,相邻两记数点间还有四个计时点(图中未画出),请回答下面的问题:
(1)他因粗心而忘记测量第1个记数点与起始O点间的距离,请跟据纸带的数据特点推理出S1的长度,S1= cm.
(2)当打第3个记数点时小车的瞬时速度v3= m/s,小车运动的加速度a= m/s2(计算结果保留两位有效数字).
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【题目】如图所示装置由AB、BC、CD三段轨道组成,轨道交接处均由很小的圆弧平滑连接,其中轨道AB、CD段是光滑的,水平轨道BC的长度x=5m,轨道CD足够长且倾角θ=37°,A、D两点离轨道BC的高度分别为h1=4.30m、h2=1.35m.现让质量为m的小滑块自A点由静止释放.已知小滑块与轨道BC间的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度取g=10m/s2 , sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求:
(1)小滑块第一次到达D点时的速度大小;
(2)小滑块第二次通过C点时的速度大小;
(3)小滑块最终停止的位置距B点的距离.
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【题目】如图所示,A、B两物体相距s=7m,物体A以vA=4m/s 的速度向右匀速运动,而物体B此时的速度vB=10m/s,只在摩擦力作用下向右做匀减速运动,加速度a=﹣2m/s2 , 那么物体A追上物体B所用的时间为( )
A.7 s
B.8 s
C.9 s
D.10 s
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【题目】某物理小组的同学设计了一个粗制玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验.所用器材有:玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器(圆弧部分的半径为).
完成下列填空:
()将凹形桥模拟器静置于托盘秤上,如图(a)所示,托盘秤的示数为;
()将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时,托盘秤的示数如图(b)所示,该示数为__________ (即为桥和车静止时的总质量);
()将小车从凹形桥模拟器某一位置释放,小车经过最低点后滑向另一侧,此过程中托盘秤的最大示数为m;多次从同一位置释放小车,记录各次的m值.
如下表所示:
序号 | |||||
()根据以上数据,可求出小车经过凹形桥最低点时,桥对托盘秤的压力是__________ ,小车对桥底部的压力为__________ ;小车通过最低点时__________(填“超重”,“失重”).(重力加速度大小取,计算结果保留位有效数字)
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【题目】在物理学中,如果要比较不同物体的运动快慢,可以使用速度这个物理量.物体的速度可以用公式来表示,则以下说法中正确的是( )
A. 在这里采用了用两个物理量(位移和时间)的比值定义新物理量(速度)的方法,当取单位时间时,速度和位移的物理意义是相同的
B. 物体在从到的时间间隔内,当非常非常小时,我们把称做物体在时刻的瞬时速度
C. 一个物体先后两次从甲地到乙地,第一次沿直线运动,第二次沿曲线运动,若两次所用时间相同,则两次的平均速度大小是不相同的
D. 公式只能用来计算物体的平均速度,不能用来计算物体的瞬时速度
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