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㈠(6分) 某同学利用光电门传感器设计了一个研究小物体自由下落时机械能是否守恒的...

㈠(6分)

某同学利用光电门传感器设计了一个研究小物体自由下落时机械能是否守恒的实验,实验装置如图所示,图中A、B两位置分别固定了两个光电门传感器。实验时测得小物体上宽度为d的挡光片通过A的挡光时间为t1,通过B的挡光时间为t2。为了证明小物体通过A、B时的机械能相等,还需要进行一些实验测量和列式证明。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

⑴选出下列必要的实验测量步骤

A.用天平测出运动小物体的质量m

B.测出A、B两传感器之间的竖直距离h

C.测出小物体释放时离桌面的高度H

D.用秒表测出运动小物体通过A、B两传感器的时间△t

⑵若该同学用d和t的比值来反映小物体经过A、B光电门时的速度,并设想如果能满足________________________关系式,即能证明在自由落体过程中小物体的机械能是守恒的。

⑶该同学的实验设计可能会引起明显误差的地方是(请写出一种): _____________。

㈡(12分)物体在空中下落的过程中,重力做正功,物体的动能越来越大,为了“探究重力做功和物体动能变化间的定量关系”,我们提供了如下图的实验装置。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

⑴某同学根据所学的知识结合右图设计一个本实验情景的命题:

如图所示,设质量为m(已测定)的小球在重力mg作用下从开始端自由下落至光电门发生的  ①  ,通过光电门时的 ② ,试探究外力做的功 ③ 与小球动能变化量

④  的定量关系。(请在①②空格处填写物理量的名称和对应符号;在③④空格处填写数学表达式。)

⑵某同学根据上述命题进行如下操作并测出如下数字。

①用天平测定小球的质量为0.50kg;

②用游标尺测出小球的直径为10.0mm;

③用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离为80.80cm;

④电磁铁先通电,让小球            

          ,小球自由下落。

⑥在小球经过光电门时间内,计时装置记下小球经过光电门所用时间为2.50×10-3s,由此可算得小球经过光电门时的速度为      m/s。

⑦计算得出重力做的功为     J,小球动能变化量为       J。(g取10m/s2,结果保留三位有效数字)

⑶试根据在⑵条件下做好本实验的结论:                 

 

一)⑴B ⑵   ⑶物体挡光的宽度d不能大、h的测量不对 ㈡(12分) ⑴位移s ,  速度v ,   mgs ⑵④ 吸在开始端  。 ⑤ 电磁铁断电 ⑥ 4 m/s。 ⑦ 4.04 J, 4.00  J。 ⑶ 在误差允许范围内,重力做的功与物体动能的变化量相等 。 【解析】略
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考点分析:
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两个物体A、B的质量分别为m1、m2,并排静止在水平地面上,用同方向水平拉力F1、F2分别作用于物体A和B上,分别作用一段时间后撤去,两物体各自滑行一段距离后停止下来。设两物体与水平地面间的动摩擦因素分别为6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e,两物体运动的速度图象分别如图中图线a、b所示。已知拉力F1、F2分别撤去后,物体做减速运动过程的速度图线彼此平行(相关数据已在图中标出)。由图中信息可以得出

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.6ec8aac122bd4f6e

B.若m1=m2,则力F1对物体A所做的功较多

C.若F1=F2,则质量m1大于 m2 

D.若m1=m2,则力F1的最大瞬时功率一定是力F2的最大瞬时功率的2倍

 

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说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.小车和物块构成的系统动量不守恒

B.摩擦力对物块和轨道BC所做功的代数和为零

C.物块运动过程中的最大速度为6ec8aac122bd4f6e

D.小车运动过程中的最大速度为6ec8aac122bd4f6e

 

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在圆轨道上做匀速圆周运动的国际空间站里,一宇航员手拿一只小球相对于太空舱静止“站立”于舱内朝向地球一侧的“地面”上,如图所示。下列说法正确的是

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.宇航员相对于地面的速度介于7.9 km/s与11.2 km/s之间

B.若宇航员相对于太空舱无初速释放小球,球将落到“地面”上

C.宇航员仍将受地球的引力作用

D.宇航员对“地面”的压力等于零

 

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飞船在轨道上运行时,由于受大气阻力的影响,飞船飞行轨道高度逐渐降低,为确保正常运行,一般情况下在飞船飞行到第30圈时,控制中心启动飞船轨道维持程序,则可采取的具体措施是

A.启动火箭发动机向前喷气,进入高轨道后与前一轨道相比,飞船运行速度增大

B.启动火箭发动机向后喷气,进入高轨道后与前一轨道相比,飞船运行速度减小

C.启动火箭发动机向前喷气,进入高轨道后与前一轨道相比,飞船运行周期增大

D.启动火箭发动机向后喷气,进入高轨道后与前一轨道相比,飞船运行周期增大

 

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在2008北京奥运会上,俄罗斯著名撑杆跳运动员伊辛巴耶娃以5.05m的成绩第24次打破世界纪录,右图为她在比赛中的几个画面,下列说法中正确的是

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.运动员通过最高点时的速度不可能为零

B.撑杆形变恢复时,弹性势能完全转化为动能

C.运动员要成功跃过横杆,其重心必须高于横杆

D.运动员在上升过程中对撑杆先做正功后做负功

 

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