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某同学在做“验证机械能守恒定律”的实验时,实验装置如图甲所示. (1)该同学开始...

某同学在做“验证机械能守恒定律”的实验时,实验装置如图甲所示.

(1)该同学开始实验时的情形如图乙所示,接通电源释放纸带开始实验.请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当的地方是:①___________________;②___________________

(2)根据纸带算出相关各点的速度v,量出下落距离h,以为纵轴,画出的图像应是图中的______.

(3)将错误或不当的地方改正后,打点计时器所用交流电的频率为50Hz,该同学选取如图丙所示的一段纸带,O是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个打下的点(图中未标出),各计数点到O点的距离如图所示,他对OC段进行研究.在重物下落高度的过程中,重物减小的重力势能_______J,增加的动能_______ J (,重力加速度,结果保留3位有效数字).

 

打点计时器接的直流电源 重物离打点计时器太远 C 2.19 2.12 【解析】(1)本实验要求采用打电计时器,而打点计时器采用的是交流电源,而本实验中采用了直流电源;同时,由于加速度较大,故纸带应在1米左右,且应让重物紧靠打点计时器,而本实验中离打点计时器太远,故错误为:①打点计时器接了直流电源;②重物离打点计时器太远; (2)利用图线处理数据,从理论角度物体自由下落过程中机械能守恒可以得出: ,即,所以以为纵轴,以h为横轴画出的图线应是过原点的倾斜直线,也就是图中的C. (3)重力势能的减小量为: .C点的瞬时速度为: , 则动能的增加量为: 【点睛】在处理实验学的问题中,一定要先明确实验的原理,由原理即可容易得出实验中的仪器选择,数据处理及误差分析等问题.要能够找出斜率和截距的物理意义,我们必须要从物理角度找出两个物理变量的关系表达式.利用图象问题结合数学知识处理物理数据是实验研究常用的方法.我们更多的研究直线图形,找出其直线的斜率和截距.  
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某同学利用图1所示实验装置来测定滑块与桌面之间的动摩擦因数。其中,a是滑块(可视为质点),b是可以固定于桌面的滑槽(滑槽末端与桌面相切)。实验操作如下:

A.如图1,将滑槽固定于水平桌面的右端,滑槽的末端与桌面的右端M对齐,让滑块a从滑槽上最高点由静止释放滑下,落在水平地面上的P点。并测出桌面的高度MOhOP距离为x0.

B.如图2,将滑槽沿桌面左移一段距离,测出滑槽的末端N与桌面的右端M的距离为L,让滑块a再次从滑槽上最高点由静止释放滑下,落在水平地面上的P′点,测出OP′距离x.

C.改变L,重复上述步骤B,分别记录实验数据。

已知重力加速度为g,不计空气阻力。请回答下列问题:

(1)实验中________(“需要”“不需要”)测量滑块的质量m.

(2)根据实验记录的数据作出关系图像,如图3所示,若图中纵截距为,横截距为L0,则可求出滑块a与桌面的动摩擦因数的表达式是μ=__________.

(3)若更换较光滑的滑槽(末端与桌面相切),则滑块a与桌面的动摩擦因数的测量结果将_________(“偏大”、“偏小”、“不变”)。

 

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如图所示,一固定竖直轨道由半径为R的四分之一圆弧AB、长度为L的水平直轨BC和半径为r的四分之一圆弧CD构成,BC与两网弧分别相切于B点和C点。质量为的质点物块从A点由静止释放,恰好能到达D点,已知物块在圆弧AB上克服摩擦力做的功为Wl,在圆弧CD上克服摩擦力做的功为W2,重力加速度大小为g,则

A. 物块在水平直轨上的动摩擦因数为

B. 物块在水平直轨上的动摩擦因数为

C. 物块在C点的向心加速度的大小为

D. 物块在C点的向心加速度的大小为

 

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如图所示,一半径为R的竖直光滑圆轨道固定在倾角为37°的静止斜面上,圆轨道与斜面相切于N点,MN为圆轨道的直径。一个质量为m的小球恰好能在圆轨道内侧做圆周运动。重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8。则

A. 小球过M点时的速度等于

B. 小球过M点时的速度大于

C. 小球从M点运动到N点过程中重力势能变化量为2mgR

D. 小球从M点运动到N焦过程中重力势能变化量为

 

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如图甲所示,两个等量正点电荷固定在同一水平面内的ab两点,以ab连线的竖直中垂线上有ABC三点。质量为m的带电小球从A点由静止释放,经B点向C点运动,运动的v-t图象如图乙所示,已知经过B点的v-t图线切线斜率最大(图中画出了该切线)。则

A. 小球带负电

B. ABC过程中,小球的电势能一直在减少

C. ABC过程中,小球在B点受到的电场力最大

D. AB,小球做加速运动,从BC,小球做减速运动

 

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在新疆吐鲁番的葡萄烘干房内,果农用图示支架悬挂葡萄。OAOB为承重的轻杆,OC为辅助杆不承重,作用是让AOB始终在竖直平面内。OA可绕A点自由转动;OBOA通过铰链链接,可绕O点自由转动,OB的长度可调节。现将新鲜葡萄用细线挂于O点,保持OA不动,调节OB的长度让B端沿地面上的AB方向缓慢移动,OA杆所受作用力大小为F1OB杆所受的作用力大小为F2AOB由锐角变为钝角的过程中

A. F1逐渐变大,F2逐渐变小    B. F1逐渐变小,F2先变小后变大

C. F1逐渐变小,F2逐渐变小    D. F1逐渐变大,F2先变小后变大

 

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