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如图所示为利用自由落体“验证机械能守恒定律”的实验装置。 ①安装好实验装置,正确...

如图所示为利用自由落体“验证机械能守恒定律”的实验装置。

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①安装好实验装置,正确进行实验操作,从打出的纸带中选出符合要求的纸带,如图所示(其中一段纸带图中未画出)。图中O点为打出的起始点,且速度为零。选取在纸带上连续打出的点A、B、C、D、E、F、G作为计数点。其中测出D、E、F点距起始点O的距离如图所示。已知打点计时器打点周期为T=0.02s。由此可计算出物体下落到E点时的瞬时速度vE =______ m/s(结果保留三位有效数字)。

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②若已知当地重力加速度为g,代入图3中所测的数据进行计算,并将满分5 manfen5.com       进行比较(用题中所给字母表示),即可在误差范围内验证,从O点到E 点的过程中机械能是否守恒。

③某同学进行数据处理时不慎将纸带前半部分损坏,找不到打出的起始点O了,如图所示。于是他利用剩余的纸带进行如下的测量:以A点为起点,测量各点到A点的距离h,计算出物体下落到各点的速度v,并作出v2-h图像。图5中给出了a、b、c三条直线,他作出的图像应该是直线_________;由图像得出,A点到起始点O的距离为_________cm(结果保留三位有效数字)。

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④ 某同学在家里做“验证机械能守恒定律”的实验,他设计的实验装置如图6所示,用细线的一端系住一个较重的小铁锁(可看成质点),另一端缠系在一支笔上,将笔放在水平桌面的边上,用较重的书压住。将铁锁拉至与桌面等高处(细线拉直),然后自由释放。在笔的正下方某合适位置放一小刀,铁锁经过时,细线立即被割断,铁锁继续向前运动,落在水平地面上。测得水平桌面高度为h,笔到铁锁的距离为l,笔到铁锁落地的水平距离为s。若满足s2=___________(用l、h表示),即可验证铁锁从释放至运动到笔的正下方的过程中机械能守恒。

 

①3.04 ②gh2 ③ a 10.0 ④4l(h-l) 【解析】 试题分析:①E点的瞬时速度. ②O到E点动能的变化量为mvE2,重力势能的减小量为mgh2,可知将vE2与gh2进行比较,即可在误差范围内验证,从O点到E点的过程中机械能是否守恒. ③以A点为起点,测量各点到A点的距离h,由于A点速度不为零,可知h=0时,纵轴坐标不为零,可知正确的图线为A.由图4可知,初始位置时,速度为零,可知A点到起始点O的距离为10.0cm. ④平抛运动的高度h-l,根据h-l=gt2得,,则绳断时,铁锁的速度, 根据机械能守恒得,mgl=mv2有: ,整理得:s2=4l(h-l). 考点:验证机械能守恒定律 【名师点睛】解决本题的关键掌握实验的原理,会通过原理确定测量的物理量.以及掌握纸带的处理,会通过纸带求解瞬时速度,某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出E点的瞬时速度。  
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考点分析:
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某同学要测量一节干电池的电动势和内阻,实验器材仅有一个理想电压表、一个电阻箱、一个开关和导线若干,该同学进行实验,测得的数据如表所示。

实验次数

1

2

3

4

5

R(Ω)

2.0

4.0

6.0

8.0

10.0

U(V)

1.00

1.19

1.27

1.31

1.35

U/R(A)

0.50

0.30

0.21

0.16

0.13

(1)根据表中提供的数据,若利用图象确定电池的电动势和内阻,则应作________图象;

(A)U-  (B)R-U  (C)R-  (D)-U

(2)根据(1)中你选择的图像,电池的电动势是该图像的_________,电池的内阻是该图像的_________。

 

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如图所示,竖直光滑杆固定不动,套在杆上的轻质弹簧下端固定,将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离地高度h=0.满分5 manfen5.com处,滑块与弹簧不拴接。现由静止释放滑块,通过传感器测量到滑块的速度和离地高度满分5 manfen5.com并作出滑块的满分5 manfen5.com图象,其中高度从满分5 manfen5.com上升到满分5 manfen5.com范围内图象为直线,其余部分为曲线,以地面为零重力势能面,取满分5 manfen5.com,由图象可知(     )

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A.小滑块的质量为满分5 manfen5.com

B.弹簧最大弹性势能为满分5 manfen5.com

C.滑块上升过程中机械能守恒

D.小滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小为满分5 manfen5.com

 

 

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如图所示,在光滑绝缘的水平面上方,有两个方向相反的水平方向匀强磁场,PQ为两个磁场的边界,磁场范围足够大,磁感应强度的大小分别为B1=B、B2=2B。一个竖直放置的边长为a、质量为m、电阻为R的正方形金属线框,以速度v垂直磁场方向从图中实线位置开始向右运动,当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中时,线框的速度为v/2,则下列结论中正确的是

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A.此过程中通过线框截面的电量为满分5 manfen5.com

B.此过程中回路产生的电能为满分5 manfen5.com

C.此时线框的加速度为

D.此时线框中的电功率为满分5 manfen5.com

 

 

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在垂直纸面的匀强磁场中,有不计重力的甲、乙两个带电粒子,在纸面内做匀速圆周运动,运动方向均为逆时针,轨迹示意如图。则下列说法中正确的是

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A.甲、乙两粒子所带电荷种类可能不同

B.该磁场方向一定是垂直纸面向里

C.若甲、乙两粒子的比荷和动能都相同,则乙粒子所带电荷量较大

D.若甲、乙两粒子所带电荷量及运动的速率均相等,则甲粒子的质量较大

 

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如图所示是实验室的手摇发电机给小灯泡供电的装置示意图。在匀速转动手柄的过程中,小灯泡会周期性的闪亮。以下判断正确的是

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A.图示位置线框中产生的感应电动势最大

B.若增大手摇发电机的转速,灯泡亮度将不变

C.若增大手摇发电机的转速,灯泡闪亮的频率将变大

D.小灯泡周期性闪亮的主要原因是电路接触不良

 

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