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用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律.重锤从高处由静止落下的过程中,重锤上拖...

用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律.重锤从高处由静止落下的过程中,重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,已知重力加速度为g,即可验证机械能守恒定律.

(1)如图2所示是实验中得到一条较为理想的纸带,将起始点记为O,并在离O点较远的任意点依次选取6个连续的点,分别记为ABCDEF,测出与O点的距离分别为h1h2h3h4h5h6使用交流电的周期为T,设重锤质量为m,在打O点和E点这段时间内的重力势能的减少量为_____,则在打E点时重锤的动能为_____

(2)在本实验中发现,重锤减少的重力势能总是_____重锤增加的动能(选填“大于”或“小于”),主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用,为了测定阻力大小,可算出图2中纸带各点对应的速度,分别记为v1v0,并作vn2﹣hn图象,如图3所示,直线斜率为k,则可测出阻力大小为_____

 

(1)mgh5,. (2)大于, 【解析】(1)在打O点和E点这段时间内的重力势能的减少量△Ep=mgh5,E点的瞬时速度,则打E点时重锤的动能. (4)由于重锤下落过程中存在着阻力作用,实验中会发现重锤减小的重力势能总是大于重锤增加的动能. 根据vn2=2ah知,图线的斜率k=2a,则, 重锤下落过程中,受到重力和阻力作用,根据牛顿第二定律得:mg-f=ma,则阻力的大小f=mg-ma=mg-mk=m(g-k).  
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考点分析:
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如图所示,在研究平抛运动时,小球A沿轨道滑下,离开轨道末端(末端水平)时撞开接触开关S,被电磁铁吸住的小球B同时自由下落,改变整个装置的高度H做同样的实验,发现位于同一高度的AB两个小球总是同时落地,该实验现象说明了小球在离开轨道后(    )

A.水平方向的分运动是匀速直线运动

B.水平方向的分运动是匀加速直线运动

C.竖直方向的分运动是自由落体运动

D.竖直方向的分运动是匀速直线运动

 

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如图所示,质量为M的小球被一根长为L的可绕O轴在竖直平面内自由转动的轻质杆固定在其端点,同时又通过轻绳跨过光滑定滑轮与质量为m的小球相连.不计摩擦,忽略杆水平时质量为M的小球与滑轮间的距离,竖直绳足够长,若将M由杆呈水平状态即由图示位置开始释放,则(  )

A. m在运动过程中满足机械能守恒

B. mM的速度相同时,其速度的大小为

C. m上升的过程中绳对m的拉力大于m的重力

D. M能通过最低点,则其速度大小为

 

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如图所示,质量分别为m2m的两个小球ab,中间用长为L的轻质杆相连,在杆的中点O处有一光滑固定转动轴,把杆至于水平位置后释放,在b球顺时针摆动到最低位置的过程中(  )

A. b球的重力势能减少,动能增加,b球机械能守恒

B. a球、b球和地球组成的系统机械能守恒

C. b球在最低点对杆的作用力为mg

D. b球到达最低点时的速度为

 

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如图所示,质量相同的两物体处于同一高度,A沿固定在地面上的光滑斜面下滑,B自由下落,最后到达同一水平面,则(  )

A. 重力对两物体做的功相同

B. 到达底端时两物体的动能相同

C. 到达底端时重力的瞬时功率相同

D. 重力的平均功率相同

 

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小球PQ用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上,P球的质量大于Q球的质量,悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短.将两球拉起,使两绳均被水平拉直,如图所示.将两球由静止释放.在各自轨迹的最低点,(  )

A. P球的速度一定大于Q球的速度

B. P球的动能一定小于Q球的动能

C. P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力

D. P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度

 

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