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如图所示,某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律.频闪仪每隔0.05...

如图所示,某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律.频闪仪每隔0.05 s闪光一次,图中所标数据为实际距离,该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表.(已知当地重力加速度为9.8 m/s2,小球质量m=0.2 kg,结果保留3位有效数字)

时刻

t2

t3

t4

t5

速度(m/s)

4.99

4.48

3.98

 

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(1)由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5    m/s。

(2)从t2到t5时间内,重力势能增量ΔEp    J,动能减少量ΔEk    J。

(3)在误差允许的范围内,若ΔEp与ΔEk近似相等,即可验证机械能守恒定律。由上述计算得ΔEp    ΔEk(选填“>”、“<”或“=”),造成这种结果的主要原因是   

 

(1)   3.48   (2)  1.24      1.28  (3)<   由于存在空气阻力 【解析】 试题分析:根据时间中点的瞬时速度等于前后两段时间内的平均速度,有v5=(16.14+18.66)×10-2/0.1= 3.48 m/s.从t2到t5时间内,重力势能的增加量为mgh=0.2×9.8×(18.66+21.16+23.68)×10-2=1.24J,动能减少量为mv22/-mv52/2=1.28J,由计算结果可知,ΔEp  < ΔEk,造成实验误差的原因是存在空气阻力和摩擦阻力。 考点:本题考查验证机械能守恒定律实验。
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考点分析:
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在做“研究平抛物体的运动”的实验中,为了确定小球在不同时刻所通过的位置,实验时用如图所示的装置,先将斜槽轨道的末端调整水平,在一块平木板表面钉上复写纸和白纸,并将该木板竖直立于紧靠槽口处.使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A;将木板向远离糟口方向平移距离x,再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞在木板上得到痕迹B;又将木板再向远离槽口方向平移距离x,小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,再得到痕迹C。若测得木板每次移动距离均为x=10.00cm,A、B间距离y1=4.78cm,B、C间距离y2=14.58cm。重力加速度为g。

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(1)根据以上直接测量的物理量求得小球初速度为v0=    (用题中所给字母表示)。

(2)小球初速度的测量值为    m/s。(保留三位有效数字)

 

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如图所示,水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,两个边长相等的单匝闭合正方形线圈Ⅰ和Ⅱ,分别用相同材料,不同粗细的导线绕制(Ⅰ为细导线)。两线圈在距磁场上界面满分5 manfen5.com高处由静止开始自由下落,并进入磁场,最后落到地面。运动过程中,线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界。设线圈Ⅰ、Ⅱ落地时的速度大小分别为v1、v2,在磁场中运动时产生的热量分别为Q1、Q2。不计空气阻力,则:

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A.v1 <v2,Q1< Q2

B.v1 =v2,Q1= Q2

C.v1 <v2,Q1>Q2

D.v1 =v2,Q1< Q2

 

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如图所示,固定在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d,其右端接有阻值为R的电阻,整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一质量为m(质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置,且与两导轨保持良好接触,杆与导轨之间的动摩擦因数为μ。现杆受到水平向左、垂直于杆的恒力F作用,从静止开始沿导轨运动,当运动距离L时,速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直)。设杆接入电路的电阻为r,导轨电阻不计,重力加速度大小为g。则此过程:

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A.杆的速度最大值为满分5 manfen5.com  

B.流过电阻R的电量为满分5 manfen5.com

C.恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量

D.恒力F做的功与安倍力做的功之和大于杆动能的变化量

 

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如图所示,M、N是平行板电容器的两个极板,R0为定值电阻,R1、R2为可调电阻,用绝缘细线将质量为满分5 manfen5.com、带正电的小球悬于电容器内部。闭合电键S,小球静止时受到悬线的拉力为F,下列关于F的大小变化的判断正确的是:

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A.保持R2不变,缓慢增大R1时,F将变大

B.保持R1不变,缓慢增大R2时,F将变小

C.保持R1、R2不变,减小平行板MN的间距,F将变大

D.保持R1、R2不变,减小平行板MN的间距,F将变小

 

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如图,两等量异号的点电荷相距为2a。M与两点电荷共线,N位于两点电荷连线的中垂线上,两点电荷连线中点到M和N的距离都为L,且L>a。略去满分5 manfen5.com项的贡献,则两点电荷的合电场在M和N点的强度:

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A.大小之比为2:1,方向相反  

B.大小之比为1:1,方向相反

C.大小均与满分5 manfen5.com成正比,方向相反 

D.大小均与L的平方成反比,方向相互垂直

 

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试题属性

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