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为验证“拉力做功与物体动能改变的关系”,某同学到实验室找到下列器材:长木板(一端...

为验证拉力做功与物体动能改变的关系,某同学到实验室找到下列器材:长木板(一端带定滑轮)、电磁打点计时器、质量为200 g的小车、质量分别为10 g30 g50 g的钩码、细线、学生电源(直流交流).该同学进行下列操作

A.组装实验装置,如图甲所示

B.将质量为200 g的小车拉到打点计时器附近,并按住小车

C.选用50 g的钩码挂在拉线的挂钩P

D.释放小车,接通打点计时器的电源,打出一条纸带

E.在多次重复实验得到的纸带中选出一条点迹清晰的纸带,如图乙所示

F.进行数据采集与处理

请你完成下列问题:

(1)进行实验时,学生电源应选择用________(直流交流”)档.

(2)该同学将纸带上打的第一个点标为“0”,且认为打“0”时小车的速度为零,其后依次标出计数点123456(相邻两个计数点间还有四个点未画),各计数点间的时间间隔为0.1 s,如图乙所示.该同学测量出计数点0到计数点345的距离,并标在图乙上.则在打计数点4时,小车的速度大小为________m/s;如果将钩码的重力在数值上当作小车所受的拉力,则在打计数点04的过程中,拉力对小车做的功为________J,小车的动能增量为________J(取重力加速度g9.8 m/s2,结果均保留两位有效数字)

(3)(2)中数据发现,该同学并没有能够得到拉力对物体做的功等于物体动能增量的结论,且对其他的点(235)进行计算的结果与“4”计数点相似.你认为产生这种实验结果的主要原因有(写出两条即可)

_______________________________________________________________________

________________________________________________________________________.

________________________________________________________________________.

 

交流; 0.58; ; ; 小车质量不满足远大于钩码质量; 没有平衡摩擦力; 没考虑砝码动能的增加; 【解析】(1)打点计时器使用交流电; (2)由中间时刻的速度等于这段时间上的平均速度得 ,拉力做的功.小车动能的增量; (3)若将钩码的重力当作小车所受的拉力,则小车的质量要远大于钩码的重力;要平衡摩擦力;此题没有考虑到钩码的动能也是增加的.  
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考点分析:
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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”)。

 

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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)( 

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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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