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某物理兴趣小组为“验证动能定理”和“测当地的重力加速度”,采用了如图甲所示的装置...

某物理兴趣小组为“验证动能定理”和“测当地的重力加速度”,采用了如图甲所示的装置,其中m1=50 g、m2=150 g。开始时保持装置静止,然后释放物块m2,m2可以带动m1拖着纸带打出一系列的点,对纸带上的点进行测量,只要证明(m2-m1)gh=(m1+m2)v2,即可验证动能定理,同时也可测出重力加速度的数值,其中h为m2的下落高度,v是对应时刻m1、m2的速度大小。某次实验打出的纸带如图乙所示,0是打下的第一个点,两相邻点间还有4个点没有标出,交流电频率为50 Hz。

(以下计算结果均保留三位有效数字)

(1)系统的加速度大小为_______m/s2,在打点0~5的过程中,系统动能的增量△Ek=________J。

(2)某同学作出的-h图象如图丙所示,若忽略一切阻力的情况下,则当地的重力加速度g=_________m/s2

 

(1)4.80 0.576 (2)9.67 【解析】试题分析:(1)分析纸带,根据连续相等时间间隔内位移之差即,即,从而可得加速度。0是第一个点,速度等于0,点5为点4和点6的中间时刻,瞬时速度等于平均速度即,系统动能增量为 (2)根据可得,即图像斜率为,结合丙图可得,可得 考点:验证机械能守恒定律 【名师点睛】匀变速直线运动连续相等时间间隔内位移之差等于,中间时刻的瞬时速度等于平均速度等于位移与时间之比。根据机械能守恒公式,图像斜率即,要把公式表达式和图像结合,通过图像斜率和截距来求解相关物理量。  
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考点分析:
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(2016·江苏卷)某同学用如图所示的装置验证机械能守恒定律.一根细线系住钢球,悬挂在铁架台上,钢球静止于A点,光电门固定在A的正下方.在钢球底部竖直地粘住一片宽带为d的遮光条.将钢球拉至不同位置由静止释放,遮光条经过光电门的挡光时间t可由计时器测出,取作为钢球经过A点时的速度.记录钢球每次下落的高度h和计时器示数t,计算并比较钢球在释放点和A点之间的势能变化大小ΔEp与动能变化大小ΔEk,就能验证机械能是否守恒.

(1)用ΔEp=mgh计算钢球重力势能变化的大小,式中钢球下落高度h应测量释放时的钢球球心到______之间的竖直距离.

(A)钢球在A点时的顶端 

(B)钢球在A点时的球心 

(C)钢球在A点时的底端

(2)用ΔEk=计算钢球动能变化的大小,用刻度尺测量遮光条宽度,示数如图所示,其读数为____cm.某次测量中,计时器的示数为0.0100 s,则钢球的速度为v=____m/s.

(3)下表为该同学的实验结果:

他发现表中的ΔEp与ΔEk之间存在差异,认为这是由于空气阻力造成的.你是否同意他的观点?请说明理由.

(4)请你提出一条减小上述差异的改进建议_______

 

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(2016·全国新课标Ⅱ卷)如图,小球套在光滑的竖直杆上,轻弹簧一端固定于O点,另一端与小球相连。现将小球从M点由静止释放,它在下降的过程中经过了N点。已知M、N两点处,弹簧对小球的弹力大小相等,且∠ONM<∠OMN<。在小球从M点运动到N点的过程中

A. 弹力对小球先做正功后做负功

B. 有两个时刻小球的加速度等于重力加速度

C. 弹簧长度最短时,弹力对小球做功的功率为零

D. 小球到达N点时的动能等于其在M、N两点的重力势能差

 

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如图,一固定容器的内壁是半径为R的半球面;在半球面水平直径的一端有一质量为m的质点P。它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中,克服摩擦力做的功为W。重力加速度大小为g。设质点P在最低点时,向心加速度的大小为a,容器对它的支持力大小为N,则(  )

A.     B.

C.     D.

 

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如图所示,一只猫在桌子右边猛地将桌布从鱼缸下拉出,鱼缸最终没有滑出桌面.若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等,则在上述过程中(  )

A. 桌布对鱼缸摩擦力的方向向左

B. 鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等

C. 若猫增大拉力,鱼缸受到的摩擦力将增大

D. 若猫减小拉力,鱼缸有可能滑出桌面

 

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如图所示, 小球沿足够长的斜面向上做匀变速运动, 依次经abcd到达最高点 e.已知 ab=bd=6m, bc=1m, 小球从ac和从 cd 所用的时间都是2s, 设小球经bc时的速度分别为vbvc, 则(  )

A.     B. vc=3m/s

C. de=3m    D. de所用时间为4s

 

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