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利用如图1实验装置探究重锤下落过程中重力势能与动能的转化问题. (1)图2为一条...

利用如图1实验装置探究重锤下落过程中重力势能与动能的转化问题.

(1)图2为一条符合实验要求的纸带,O点为打点计时器打下的第一点.分别测出若干连续点A、B、C…与 O点之间的距离h1、h2、h3….已知打点计时器的打点周期为T,重锤质量为m,重力加速度为g,可得重锤下落到B点时的速度大小为_________

(2)取打下O点时重锤的重力势能为零,计算出该重锤下落不同高度h时所对应的动能Ek和重力势能Ep.建立坐标系,横轴表示h,纵轴表示Ek和Ep,根据以上数据在图3中绘出图线Ⅰ和图线Ⅱ.已求得图线Ⅰ斜率的绝对值k1=2.94J/m,图线Ⅱ的斜率k2=2.80J/m.重锤和纸带在下落过程中所受平均阻力与重锤所受重力的比值为_________(用k1和k2表示).

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(1);(2) 【解析】 试题分析:(1)根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度,可得:; (2)由图可知,图线Ⅰ的斜率;根据动能定理得,,则,图线Ⅱ的斜率,得,则阻力,所以重物和纸带下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为。 【名师点睛】对匀变速直线运动,某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,即可求出B点的速度;机械能守恒,因为初位置的机械能为零,每个位置动能和重力势能的绝对值应该相等,图线不重合的原因是重物和纸带下落过程中需克服阻力做功.根据动能定理,结合图线的斜率求出阻力与重物重力的比值.验证重力势能的减小量与动能的增加量是否相等。 考点:重力势能与动能的转化。  
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考点分析:
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A.小球A、B在水平面上不可能相撞

B,B球刚滑至水平面时速度大小为满分5 manfen5.com

C.A球刚滑至水平面时速度大小为满分5 manfen5.com

D.整个过程中,轻绳对B球做功为9mgL/8

 

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如图所示为赛车场的一个水平U形弯道,转弯处为圆心在O点的半圆,内外半径分别为r和2r。一辆质量为m的赛车通过AB线经弯道到达满分5 manfen5.com线,有如图所示的①②③三条路线,其中路线③是以满分5 manfen5.com为圆心的半圆,满分5 manfen5.com。赛车沿圆弧路线行驶时,路面对轮胎的最大径向静摩擦力均为满分5 manfen5.com。选择路线,赛车以不打滑的最大速率通过弯道(所选路线内赛车速率不变,发动机功率足够大),则:

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A.赛车经过路线②③时的位移相等

B.选择路线②,赛车的速率最小

C.选择路线③,赛车所用时间最短

D.①②③三条路线的圆弧上,赛车的向心加速度大小相等

 

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一个用半导体材料制成的电阻器D,其电流I随它两端电压U变化的伏安特性曲线如图甲所示。现将它与两个标准电阻R1、R2组成如图乙所示的电路,当开关S接通位置1时,三个用电器消耗的电功率均为P。将开关S切换到位置2后,电阻器D和电阻R1、R2消耗的电功率分别为PD、P1、P2,下列判断正确的是

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A.P1>P                B.P1<P2

C.PD+P1+P2<3P       D.PD+P1+P2>3P

 

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如图所示,一固定的细直杆与水平面的夹角为α=15°,一个质量忽略不计的小轻环C套在直杆上,一根轻质细线的两端分别固定于直杆上的A、B两点,细线依次穿过小环甲、小轻环C和小环乙,且小环甲和小环乙分居在小轻环C的两侧.调节A、B间细线的长度,当系统处于静止状态时β=45°.不计一切摩擦.设小环甲的质量为m1,小环乙的质量为m2,则m1:m2等于

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A.tan15° B.tan30° C.tan60°  D.tan75°

 

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一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d,极板分别与电池两极相连,上极板中心有一小孔小孔对电场的影响可忽略不计.小孔正上方满分5 manfen5.com处的P点有一带电粒子,该粒子从静止开始下落,经过小孔进入电容器,并在下极板处未与极板接触返回.若将下极板向上平移满分5 manfen5.com,则从P点开始下落的相同粒子将

A.打到下极板上                  B.在下极板处返回

C.在距上极板满分5 manfen5.comd处返回           D.在距上极板满分5 manfen5.com处返回

 

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