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第二组同学利用下图所示的实验装置,验证钩码和滑块所组成的系统从由静止释放到通过光...

第二组同学利用下图所示的实验装置,验证钩码和滑块所组成的系统从由静止释放到通过光电门这一过程机械能守恒。实验开始时,气轨已经调成水平状态。

(1)已知遮光条的宽度为d,实验时将滑块从图示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间为t,则滑块经过光电门时的速度为__________

(2)在本次实验中还需要测量的物理量有(文字说明并用相应的字母表示):钩码的质量m________________________________________

(3)本实验通过比较____________________ (用测量的物理量符号表示)在实验误差允许的范围内是否相等,从而验证系统的机械能是否守恒.

(4)在本次实验中钩码的质量__________远小于滑块的质量。(填“需要”或者“不需要”)

 

d/t滑块的质量M释放时挡光片到光电门的距离L mgL不需要 【解析】 (1)由于遮光条通过光电门的时间极短因此可以利用平均速度来代替其瞬时速度,因此滑块经过光电门时的瞬时速度为 (2)根据以上瞬时速度的公式,因此需要知道滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离L,计算动能需要知道滑块的质量M,故还需要测量M. (3)钩码和滑块所组成的系统为研究对象,其重力势能的减小量为,系统动能的增量为.因此只要比较二者是否相等,即可验证系统机械能是否守恒. (4)因为实验过程中,需要测量系统减小的重力势能大小,不需要滑块受到的合力等于绳子的拉力,故不需要钩码的质量远小于滑块的质量。  
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考点分析:
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某学习小组做探究功与速度变化的关系的实验如图所示,图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出的,沿木板滑行,橡皮筋对小车做的功记为W0。当用2条、3……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3……实验时(每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致),每次实验中小车获得的速度根据打点计时器打在纸带上的点进行计算。

(1)除了图中已有的实验器材外,还需要导线、开关、刻度尺和____(选填交流直流”)电源。 

(2)实验中,小车会受到摩擦力的作用,可以使木板适当倾斜来平衡摩擦力,下面操作正确的是_________

A.放开小车,能够自由下滑即可

B.放开小车,能够匀速下滑即可

C.放开拖着纸带的小车,能够自由下滑即可

D.放开拖着纸带的小车,能够匀速下滑即可

(3)若木板水平放置,小车在两条橡皮筋作用下运动,当小车速度最大时,关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置,下列说法正确的是________

A.橡皮筋处于原长状态

B.橡皮筋仍处于伸长状态

(4)在正确操作的情况下,打在纸带上的点并不都是均匀的,为了测量小车获得的速度,应选用纸带的______部分进行测量(根据如图所示的纸带回答)。 

 

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如图所示,楔形木块abc固定在水平面上,粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同,顶角b处安装一定滑轮。质量分别为MmM>m)的滑块,通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接,轻绳与斜面平行。两滑块由静止释放后,沿斜面做匀加速运动。若不计滑轮的质量和摩擦,在两滑块沿斜面运动的过程中 ( )

A. 两滑块组成系统的机械能守恒

B. 重力对M做的功等于M动能的增加

C. 轻绳对m做的功等于m机械能的增加

D. 两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功

 

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如图所示,光滑水平地面上静置着由弹簧相连的木块AB,开始时弹簧处于原长状态,现给A一个向右的瞬时冲量,让A开始以速度v向右运动,若mA>mB,则(   )

A. 当弹簧压缩到最短时,B的速度达到最大

B. 当弹簧再次恢复原长时,A的速度一定向右

C. 当弹簧再次恢复原长时,A的速度一定小于B的速度

D. 当弹簧再次恢复原长时,A的速度可能大于B的速度

 

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如图所示,竖直放置的光滑圆轨道被固定在水平地面上,半径r=0.4m,最低点处有一小球(半径比r小很多),现给小球以水平向右的初速度v0,则要使小球不脱离圆轨道运动, v0应当满足(g=10m/s 2):

A.  m/s    B. m/s

C. v0≥4 m/s    D.  m/s

 

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质量为2kg的物体(可视为质点)在水平外力F的作用下,从t=0开始在平面直角坐标系xOy(未画出)所决定的光滑水平面内运动。运动过程中,x方向的位移时间图像如图甲所示,y方向的速度时间图象如图乙所示。则下列说法正确的是(     )

A. 在0~4s内,物体做匀减速直线运动

B. t=0时刻,物体的速度大小为10m/s

C. 2 s末,物体的速度大小为5m/s

D. 2 s末,克服外力F做功的功率为25W

 

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