【題目】利用氣墊導(dǎo)軌驗證機械能守恒定律,實驗裝置如圖1所示,水平桌面上固定一傾斜的氣墊導(dǎo)軌;導(dǎo)軌上A點處有一帶長方形遮光片的滑塊,其總質(zhì)量為M,左端由跨過輕質(zhì)光滑定滑輪的細繩與一質(zhì)量為m的小球相連;遮光片兩條長邊與導(dǎo)軌垂直;導(dǎo)軌上B點有一光電門,可以測量遮光片經(jīng)過光電門時的擋光時間t,用d表示A點到光電門B處的距離,b表示遮光片的寬度,將遮光片通過光電門的平均速度看作滑塊通過B點時的瞬時速度,實驗時滑塊在A處由靜止開始運動.

1)用游標卡尺測量遮光條的寬度b,結(jié)果如圖2所示,由此讀出b=_____c m;

2)某次實驗測得傾角θ=30°,重力加速度用g表示,滑塊從A處到達B處時mM組成的系統(tǒng)動能增加量可表示為Ek=_____,系統(tǒng)的重力勢能減少量可表示為Ep=_____,在誤差允許的范圍內(nèi),若Ek=Ep 則可認為系統(tǒng)的機械能守恒;(用題中字母表示)

3)在上次實驗中,某同學改變A、B間的距離,作出的v2d圖象如圖3所示,并測得M=m,則重力加速度g=_____m/s2. (結(jié)果保留3位有效數(shù)字)

【答案】0.380

【解析】

1[1] 20分度的游標卡精確度為0.05mm,讀數(shù)由主尺和游標尺兩部分組成.游標零的左側(cè)整毫米為3mm,游標上第16根線與主尺對齊,16×0.05mm=0.80mm,讀數(shù)為3mm+0.80mm=3.80mm=0.380cm

2[2] 滑塊從A處到達B處時mM組成的系統(tǒng)動能增加量為:

[3] 系統(tǒng)的重力勢能減少量可表示為:

3[4] 根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒有

圖象圖線的斜率

由圖象可知

則有

代入數(shù)據(jù)得

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【題目】同學們到中國科技館參觀,看到了一個有趣的科學實驗:如圖所示,一輛小火車在平直軌道上勻速行駛,當火車將要從“∩”形框架的下方通過時,突然從火車頂部的小孔中向上彈出一小球,該小球越過框架后,又與通過框架的火車相遇,并恰好落回原來的孔中。下列說法中正確的是( )

A. 相對于地面,小球運動的軌跡是直線

B. 相對于地面,小球運動的軌跡是曲線

C. 小球能落回小孔是因為小球在空中運動的過程中受到水平向前的力

D. 小球能落回小孔是因為小球具有慣性,在水平方向保持與火車相同的速度

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【題目】如圖甲所示,一水平長木板靜止在光滑水平面上,F(xiàn)有一小鐵塊(可視為質(zhì)點)從木板左端以v0= 4 m/s的水平初速度向右滑上木板,從此時刻開始計時,之后小鐵塊和木板運動的v-t圖象如圖乙所示。則

(1)鐵塊和木板勻變速運動時的加速度各是多大?

(2)從開始計時起0.5s內(nèi)鐵塊相對于木板滑行的距離是多少?

(3)若鐵塊以v0= 4m/s水平初速度滑上木板時,木板也具有一水平速度,其方向向左,大小為v=1m/s.最終兩者達共同速度不再發(fā)生相對滑動,則木板至少要多長鐵塊才不會滑下木板?

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【題目】如圖所示,假設(shè)某陌生星球表面上有一傾角為θ37°的固定斜面,一質(zhì)量為m1.0kg的小物塊從斜面底端以速度9m/s沿斜面向上運動,小物塊運動1.5s時速度恰好為零。已知小物塊和斜面間的動摩擦因數(shù)為0.25,該星球半徑為R1.2×103km(不考慮星球的自轉(zhuǎn),G=6.67×10-11Nm2/kg2,sin37°0.6,cos37°0.8),則下列正確的是( 。

A.小物塊沿斜面上升的加速度大小為a=6m/s2

B.該星球的重力加速度g=8m/s2

C.該星球的質(zhì)量約為M=1.6×1023kg

D.該星球的第一宇宙速度v=3.0×103m/s

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【題目】如圖所示為導(dǎo)熱氣缸,內(nèi)封有一定質(zhì)量理想氣體,活塞與氣缸壁的接觸面光滑,活塞上用彈簧懸掛。當周圍環(huán)境溫度不變,大氣壓緩慢變大之后,下列說法中正確的是

A.彈簧長度將改變

B.氣體內(nèi)能將增加

C.氣體向外放出熱量

D.單位時間碰撞氣缸單位面積的分子數(shù)不變

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【題目】某實驗小組利用圖甲裝置進行相關(guān)的力學實驗。

(1)將一條紙帶穿過打點計時器,該小組同學發(fā)現(xiàn)紙帶有圖乙兩種穿法,你認為_______(選填)邊的穿法正確。

(2)利用該裝置進行探究小車速度隨時間變化的規(guī)律實驗,得到如圖丙所示的紙帶,已知打點計時器所用交流電的頻率為50Hz,每兩個計數(shù)點之間還有四個計時點未畫,SAB=4.22cm,SBC=4.65cm,SCD=5.08cm,SDE=5.49cmSEF=5.91cm,SFG=6.34cm,則小車的加速度為_______m/s2(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。

(3)用該裝置進行探究功與速度變化的關(guān)系實驗時,為了減小實驗誤差,在小車與重物之間的A處接入力學傳感器,通過改變重物的質(zhì)量來改變牽引力做功,則該小組同學實驗前_______(填需要不需要)墊高軌道以平衡小車的摩擦力;重物質(zhì)量m和小車質(zhì)量M之間必須滿足m遠小于M嗎?________(填)。

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【題目】如圖,光滑絕緣半球槽的半徑為R,處在水平向右的勻強電場中,一質(zhì)量為m的帶電小球從槽的右端A處無初速沿軌道滑下,滑到最低點B時,球?qū)壍赖膲毫?/span>2mg。求

1)小球受到的電場力的大小和方向。

2)帶電小球在滑動過程中的最大速度。

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【題目】如圖所示,物體從同一高度,由靜止開始分別沿三條不同的光滑軌道下滑到A、BC三點,則下列說法正確的有(  )

A.重力做的功相等

B.滑到地面前瞬間重力做功的瞬時功率相等

C.滑到地面前瞬間物體的速度相同

D.滑到地面前瞬間物體的動能相等

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A. 水平方向的分運動是勻速直線運動 B. 水平方向的分運動是勻加速直線運動

C. 豎直方向的分運動是勻速直線運動 D. 豎直方向的分運動是自由落體運動

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