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如图甲所示,一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验。有一直径...

如图甲所示,一位同学利用光电计时器等器材做验证机械能守恒定律的实验。有一直径为d、质量为m的金属小球由A处由静止释放,下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门,测得AB间的距离为H(H>>d),光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t,当地的重力加速度为g则:

(1)如图乙所示,用游标卡尺测得小球的直径d =_______mm。

(2)小球经过光电门B时的速度表达式为__________

(3)多次改变高度H,重复上述实验,作出H的变化图象如图丙所示,当图中已知量t0H0和重力加速度g及小球的直径d满足以下表达式:___________时,可判断小球下落过程中机械能守恒。

(4)实验中发现动能增加量EK总是稍小于重力势能减少量EP,增加下落高度后,则___________ (选填增加”、“减小不变”)。

 

7.25 或 增加 【解析】【解析】 (1)由图可知,主尺刻度为7mm;游标对齐的刻度为5;故读数为:7+5×0.05=7.25mm; (2)已知经过光电门时的时间小球的直径;则可以由平均速度表示经过光电门时的速度;故v=; (3)若减小的重力势能等于增加的动能时,可以认为机械能守恒; 则有:mgH=mv2; 即:2gH0=()2 解得:; (4)由于该过程中有阻力做功,而高度越高,阻力做功越多;故增加下落高度后,则△Ep﹣△Ek将增大; 故答案为:(1)7.25;(2);(3);(4)增大.
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考点分析:
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如图所示,质量分布均匀、半径为R的光滑半圆形金属槽静止在光滑的水平面上,左边紧靠竖直墙壁.一质量为m的小球从距金属槽上端R处由静止下落,恰好与槽左端相切进入槽内,到达槽最低点A后向右运动,最后从槽的右端冲出,小球到达最高点时与A点的距离为R,重力加速度大小为g,不计空气阻力,则(  )

A. 槽的质量为m

B. 槽的质量为m

C. 球首次到达A点时对槽的压力大小为5mg

D. 球首次到达A点时对槽的压力大小为3mg

 

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如图所示,内壁光滑、半径大小为R的圆轨道竖直固定在桌面上,一个质量为m的小球静止在轨道底部A点.现用小锤沿水平方向快速击打小球,击打后迅速移开,使小球沿轨道在竖直面内运动.当小球回到A点时,再次用小锤沿运动方向击打小球,通过两次击打,小球才能运动到圆轨道的最高点.已知小球在运动过程中始终未脱离轨道,在第一次击打过程中小锤对小球做功W1,第二次击打过程中小锤对小球做功W2.设先后两次击打过程中小锤对小球做的功全部用来增加小球的动能,则 的值可能是(  )

A.  

B.  

C. 1

D. 2

 

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如图所示,A、B两点分别是斜面的顶端、底端,C、D是斜面上的两个点,LAC∶LCD∶LDB=1∶3∶3,E点在B点正上方并与A点等高从E点水平抛出质量相等的两个小球,球a落在C点,球b落在D点,球a和球b从抛出到落在斜面上的过程中不计空气阻力)( 

16NJE-WL5.tif

A两球运动时间之比为1∶2

B两球抛出时初速度之比为4∶1

C两球动能增加量之比为1∶2

D两球重力做功之比为1∶3

 

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如图所示,一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球A和物块B,跨过固定于斜面体顶端的小滑轮 O ,倾角为30°的斜面体置于水平地面上.A的质量为 m B 的质量为4m .开始时,用手托住 A,使 OA 段绳恰好处于水平伸直状态(绳中无拉力), OB 绳平行于斜面,此时 B 静止不动.将A由静止释放,在其下摆过程中,斜面体始终保持静止,下列判断中正确的是

A. 小球A的机械能不守恒,AB系统的机械能守恒

B. 物块 B 受到的摩擦力先减小后增大

C. 地面对斜面体的摩擦力方向一直向右

D. 小球A摆到最低点时绳上的拉力大小为2mg

 

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如图所示,一质量为M的斜面体静止在水平地面上,物体A、B叠放在斜面体上,物体B受沿斜面向上的力F作用沿斜面匀速上滑,A、B之间的动摩擦因数为μ,μ<tanθ,且A、B质量均为m,则(  )

A. A、B保持相对静止

B. 地面对斜面体的摩擦力等于

C. 地面受到的压力等于(M+2m)g

D. B与斜面间的动摩擦因数为

 

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