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利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图甲所示,水平桌面上固定一水平的气垫导...

利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图甲所示,水平桌面上固定一水平的气垫导轨,导轨上A点处有一滑块,其质量为M,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连.调节细绳的长度使每次实验时滑块运动到B点处与劲度系数为k的弹簧接触时小球恰好落地,测出每次弹簧的压缩量x,如果在B点的正上方安装一个速度传感器,用来测定滑块到达B点的速度,发现速度v与弹簧的压缩量x成正比,作出速度v随弹簧压缩量x变化的图象如图乙所示,测得vx图象的斜率.在某次实验中,某同学没有开启速度传感器,但测出了AB两点间的距离为L,弹簧的压缩量为x0,重力加速度用g表示,则:

(1)滑块从A处到达B处时,滑块和小球组成的系统动能增加量可表示为ΔEk____________,系统的重力势能减少量可表示为ΔEp______________,在误差允许的范围内,若ΔEk=ΔEp则可认为系统的机械能守恒.(用题中字母表示)

(2)在实验中,该同学测得Mm=1kg,弹簧的劲度系数k=100N/m,并改变AB间的距离L,作出的x2L图象如图丙所示,则重力加速度g________m/s2.

 

mgL 9.6 【解析】(1)由题意可知,当弹簧的压缩量为x0时对应的速度 ,则滑块和小球组成的系统动能增加量可表示为;系统的重力势能减少量可表示为ΔEp=mgL;
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考点分析:
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如图所示,为验证动能定理的实验装置,较长的小车的前端固定有力传感器,能测出小车所受的拉力,小车上固定两个完全相同的遮光条AB,小车、传感器及遮光条的总质量为M,小车放在安装有定滑轮和光电门的光滑轨道D上,光电门可记录遮光条AB通过它时的挡光时间。用不可伸长的细线将小车与质量为m的重物相连,轨道放在水平桌面上,细线与轨道平行(滑轮质量、摩擦不计)。

(1)用螺旋测微器测遮光条的宽度,如图乙所示,则遮光条的宽度d=____mm。

(2)实验过程中______满足M远大于m(需要不需要”)。

(3)实验主要步骤如下:

①测量小车、传感器及遮光条的总质量M,测量两遮光条的距离L,按图甲正确连接器材。

②由静止释放小车,小车在细线拉动下运动,记录传感器的示数F及遮光条AB 经过光电门的挡光时间tAtB,则验证动能定理的表达式为__________(用字母MFLdtAtB表示)。

 

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如图所示,固定在水平面上的光滑斜面倾角为30°,质量分别为M、m的两个物体通过细绳及轻弹簧连接于光滑轻滑轮两侧,斜面底端有一与斜面垂直的挡板.开始时用手按住物体M,此时M距离挡板的距离为s,滑轮两边的细绳恰好伸直,且弹簧处于原长状态.已知M=2m,空气阻力不计.松开手后,关于二者的运动下列说法中正确的是(  

A. Mm组成的系统机械能守恒

B. M的速度最大时,m与地面间的作用力为零

C. M恰好能到达挡板处,则此时m的速度为零

D. M恰好能到达挡板处,则此过程中重力对M做的功等于弹簧弹性势能的增加量与物体m的机械能增加量之和

 

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如图所示,AB两物块的质量分别为2mm,静止叠放在水平地面上。AB间的动摩擦因数为μB与地面间的动摩擦因数为。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。现对A施加一水平拉力F,则( )

A. F2μmg时,AB都相对地面静止

B. F时,A的加速度为

C. F3μmg时,A相对B滑动

D. 无论F为何值,B的加速度不会超过

 

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如图所示,x轴在水平地面上,y轴在竖直方向。图中画出了从y轴上不同位置沿x轴正向水平抛出的三个小球abc的运动轨迹。小球a从(02L)抛出,落在(2L0)处;小球bc从(L0)抛出,分别落在(2L0)和(L0)处。不计空气阻力,下列说法正确的是

A. ab初速度相同    B. bc运动时间相同

C. b的初速度是c的两倍    D. a运动时间是b的两倍

 

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一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物,当重物的速度为v1时,起重机的有用功率达到最大值P,以后,起重机保持该功率不变,继续提升重物.直到以最大速度v2匀速上升为止,则整个过程中,下例说法正确的是 ( )

A. 钢绳的最大拉力为    B. 钢绳的最大拉力为

C. 重物的最大速度为    D. 重物做匀加速运动的时间为

 

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