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【题目】利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图甲所示,水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨;导轨上A点处有一带长方形遮光板的滑块,其总质量为M,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连;遮光板两条长边与导轨垂直;导轨上B点有一光电门,可以测量遮光板经过光电门时的挡光时间t,用d表示A点到光电门B处的距离,b表示遮光板的宽度,将遮光板通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度,实验时滑块在A处由静止开始运动.

1)用游标卡尺测量遮光条的宽度b,结果如图乙所示,由此读出b=_______mm

2)某次实验测得倾角θ=30°,重力加速度用g表示,滑块从A处到达B处时mM组成的系统动能增加量可表示为ΔEk=______,系统的重力势能减少量可表示为ΔEp=______,在误差允许的范围内,若ΔEkEp则可认为系统的机械能守恒.

3)在(2)的实验过程中,某同学改变AB间的距离,作出的v2d图像如图丙所示,并测得M=m,则重力加速度g=_____m/s2

【答案】 3.85 9.6

【解析】(1) 游标卡尺的主尺读数为3cm,游标尺上第17个刻度和主尺上某一刻度对齐,所以游标读数为17×0.05mm=0.85mm,所以最终读数为:3mm+0.85mm=3.85mm;

(2)因为滑块比较小,通过光电门的平均速度可看做瞬时速度,即通过B的速度为系统动能增加量可表示为系统的重力势能减少量可表示为

(3) 根据机械能守恒可得,即,代入数据可得:

练习册系列答案
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【题目】某同学设计了一个路灯自动控制门电路,如图所示,天黑了,让路灯自动接通,天亮了,让路灯自动熄灭。图中RG是一个光敏电阻,当有光照射时,光敏电阻的阻值会显著地减小,R是可调电阻,起分压作用。J为路灯总开关——控制继电器图中未画路灯电路。关于此电路,下列说法正确的是()

A天黑时,RG增大,A为高电位,Z为低电位,J使路灯亮

B天黑时,RG增大,A为低电位,Z为高电位,J使路灯亮

CR调大时,傍晚路灯亮得早一些

DR调大时,傍晚路灯亮得晚一些

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【题目】如图所示,粗糙绝缘的细圆管弯成半径为R1/4圆弧形,固定在竖直面内,管口B与圆心O等高,管口C与水平轨道平滑连接。质量为m的小球(小球直径略小于细圆管直径)从管口B正上方的A点自由下落,AB间距离为4R,从小球进入管口开始,小球经过管口C滑上水平轨道,已知小球经过管口C时,对管底的压力为9mg,小球与水平轨道之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。求:

(1)小球在BC过程中摩擦阻力做的功;

(2)小球在水平轨道上运动的距离。

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【题目】如图所示,木块A,B静止叠放在光滑水平面上,A的质量为mB的质量为2m,现施水平力FBAB刚好不发生相对滑动,一起沿水平面运动。若改用水平力FA,使AB也保持相对静止,一起沿水平面运动,则F不得超过(

A. 2F B. C. 3F D.

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【题目】如图所示,水平绝缘粗糙的轨道AB与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC平滑连接,半圆形轨道的半径R=0.4m。在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场线与轨道所在的平面平行,电场强度E=1.0×104N/C。现有一电荷量q=+1.0×104C,质量m=0.1kg的带电体(可视为质点),在水平轨道上的P点由静止释放,带电体恰好能通过半圆形轨道的最高点C,然后落至水平轨道上的D点,取g=10m/s2

A. 带电体在圆形轨道C点的速度大小为4m/s

B. 落点DB点的距离为0

C. 带电体运动到圆形轨道B点时对圆形轨道的压力大小7N

D. 带电体在从BC运动的过程中对轨道最大压力为

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【题目】如图所示,半径R = 0.8m的光滑绝缘导轨固定于竖直平面内,加上某一水平方向的匀强电场时,带正电的小球沿轨道内侧做圆周运动,它的电量q=1.00×10-7C。圆心OA点的连线与竖直成一角度θ,在A点时小球对轨道的压力N = 1.2N,此时小球的动能最大.若小球的最大动能比最小动能多0.32J,且小球能够到达轨道上的任意一点(不计空气阻力,g取10m/s2).则:

⑴小球的最小动能是多少?

⑵小球受到重力和电场力的合力是多少?

⑶现小球在动能最小的位置突然撤去轨道,并保持其他量都不变,若小球在0.4s后的动能与它在A点时的动能相等,求小球的质量和电场强度。

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【题目】如图所示,倾角为37°的粗糙斜面AB底端与半径R=0.4m的光滑半圆轨道BC平滑相连,O为轨道圆心,BC为圆轨道直径且处于竖直方向,A、C两点等高.质量m=1kg的滑块从A点由静止开始下滑,恰能滑到与O等高的D点,g10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.

(1)求滑块与斜面间的动摩擦因数μ.

(2)若使滑块能到达C点,求滑块从A点沿斜面滑下时的初速度v0的最小值.

(3)若滑块离开C处的速度大小为4m/s,求滑块从C点飞出至落到斜面上的时间t.

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【题目】如图所示带箭头的线段表示某一电池中的电场线的分布情况一带电粒子在电场中运动的轨迹如图中虚线所示,,若不考虑其他力,则下列判断中正确的(  )

A. 若粒子是从A运动到B,则粒子带正电;若粒子是从B运动到A,则粒子带负电

B. 不论粒子是从A运动到B,还是从B运动到A,粒子必带负电

C. 若粒子是从B运动到A,则其速度减小

D. 若粒子是从A运动到B,则其电势能增加

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【题目】下列说法中正确的是_________.

A.光的双缝干涉实验中,若仅将入射光从红光改为紫光,则相邻亮条纹间距一定变小

B.做简谐振动的物体,经过同一位置时, 加速度可能不同

C.在受迫振动中,驱动力的频率不一定等于物体的固有频率

D.拍摄玻璃橱窗内的物品时,要在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度

E.在波的传播方向上两相邻的对平衡位置的位移始终相同的质点间距离等于波长

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