【題目】某同學做“驗證機械能守恒定律”實驗時,不慎將一條挑選出的紙帶的一部分損壞,損壞的是前端部分。剩下的一段紙帶上各相鄰點間的距離已測出并標在圖中,單位是cm。打點計時器工作頻率為50 Hz,重力加速度g9.8 m/s2。

(1)設重物質量為m(kg),重物在2點的速度v2________,在5點的速度v5________,此過程中動能增加量ΔEk________,重力勢能減少量ΔEp________。由以上可得出實驗結論:________________________________。

(2)重物獲得的動能往往________(A.大于 B.小于 C.等于)減少的重力勢能,實驗中產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的原因是________________。

(3)根據(jù)實驗判斷下列圖像正確的是(其中ΔEk表示重物動能的變化量,Δh表示物體下落的高度)______

【答案】1.50 m/s 2.075 m/s 1.03mJ 1.06mJ 在誤差允許的范圍內(nèi),機械能守恒 B 重物下落時要克服阻力做功 C

【解析】

(1)[1]根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律,可以求出重物在2點的速度:

v2m/s1.50 m/s

[2]重物在5點的速度:

v5m/s2.075 m/s

[3]所以動能增加量為:

ΔEkmm≈1.03mJ

[4]重物從2點到5點,重力勢能減少量為:

ΔEpmgh25m×9.8×(3.23.64.0)×102 J1.06mJ

[5]由以上可得出實驗結論為在誤差允許的范圍內(nèi),機械能守恒;

(2)[6][7]由于重物下落時要克服阻力做功,所以獲得的動能小于減少的重力勢能;

(3)[8]重物機械能守恒,重物減少的重力勢能轉化為增加的動能,即:

ΔEkmgΔh

可見重物增加的動能與下落的高度成正比,C正確。

練習冊系列答案
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【題目】如圖所示,質量為M=0.4kg的鐵板固定在一根輕彈簧上方,鐵板的上表面保持水平.彈簧的下端固定在水平面上,系統(tǒng)處于靜止狀態(tài).在鐵板中心的正上方有一個質量為m="0.1" kg的木塊,從離鐵板上表面高h=0.8m處自由下落.木塊碰到鐵板后與鐵板一起向下運動,共同下降了l1="0.02" m時,它們的共同速度第一次達到最大值,又下降了l2="0.082" m后,它們的共同速度第一次減小為零.忽略空氣阻力,重力加速度取g=l0m/s2

(1)木塊剛碰到鐵板前的速度vl

(2)從木塊和鐵板一起向下運動到它們的共同速度第一次減小為零的過程中,彈簧的彈性勢能增加了多少?己知木塊和鐵板共同運動開始時的速度v2=0.8m/s

(3)若彈簧的彈力跟彈簧的形變量成正比,比例系數(shù)叫做彈簧的勁度,用k表示.求本題中彈簧的勁度k?

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【題目】如圖所示,光滑坡道頂端距水平面高度為h,質量為m的小物塊A 從坡道頂端由靜止滑下,進入水平面上的滑道時無機械能損失,為使A制動,將輕彈簧的一端固定在水平滑道延長線M處的墻上,另一端恰位于滑道的末端O點.已知在OM段,物塊A與水平面間的動摩擦因數(shù)均為μ,其余各處的摩擦不計,重力加速度為g,求:

1)物塊速度滑到O點時的速度大;

2)彈簧為最大壓縮量d時的彈性勢能 (設彈簧處于原長時彈性勢能為零)

3)若物塊A能夠被彈回到坡道上,則它能夠上升的最大高度是多少?

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【題目】在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中:

(1)除打點計時器(含紙帶、復寫紙)、小車、一端附有滑輪的長木板、細繩、鉤碼、導線及開關外,在下面的儀器和器材中,必須使用的有___________。(填選項代號)

A.電壓合適的50Hz交流電源

B.電壓可調(diào)的直流電源

C.刻度尺

D.秒表

E.天平

(2)實驗過程中,下列做法正確的是______

A.先接通電源,再使紙帶運動

B.先使紙帶運動,再接通電源

C.將接好紙帶的小車停在靠近滑輪處

D.將接好紙帶的小車停在靠近打點計時器處

(3)在實驗中某問學用打點計時器記錄了被小車拖動的紙帶的運動情況,在紙帶上確定出AB、C、DE5個計數(shù)點。測得每兩個相鄰的計數(shù)點之間還有四個點未畫出來。各計數(shù)數(shù)點間的距離如圖所示:

①每兩個相鄰的計數(shù)點的時間間隔為________s。

②試根據(jù)紙帶上各個計數(shù)點間的距離,計算出打下B、C、D三個點時小車的瞬時速度,則vB =____________m/s,vC = ________m/s, vD =_______m/s。利用“逐差法”求小車的加速度a=_________m/s2。(所有結果保留3位有效數(shù)字)

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【題目】在某一長直的公路上,一輛靜止的轎車前方200 m處有一貨車正以10 m/s的速度勻速前進,這時轎車從靜止出發(fā)以2 m/s2的加速度追趕,求:

1)轎車出發(fā)后經(jīng)多長時間追上貨車?追上之前與貨車最遠相距是多少米?

2)當轎車剛追上貨車時,轎車司機立即剎車,使轎車以4 m/s2的加速度做勻減速直線運動,問兩車再經(jīng)過多長時間第二次相遇?(設轎車可以從貨車旁經(jīng)過而不發(fā)生碰撞)

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【題目】兩個帶電小球 A、B(可視為點電荷)的質量分別為 m1 m2,帶電荷量分別為 q1 q2,用長度相同的絕緣細線拴住并懸掛于同一點,靜止時兩懸線與豎直方向的 夾角相等.則 m1 m2、q1 q2 的關系可能是

A.q1q2,m1m2B.q1> q2m1> m2

C.q1< q2,m1m2D.q1< q2m1> m2

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【題目】如圖所示,飛船在距月球表面h處繞月球做勻速圓周運動,周期為T。飛船可采用兩種登月方式:(1)A點向前短時噴氣,使飛船沿橢圓軌道運動,與月球相切的到達月球上的B點;(2)A點沿半徑向月球外側短時噴氣,使飛船沿橢圓軌道運動,與月球相切的到達月球上的C點。已知∠BOC=90°,月球半徑為R,則下列說法正確的是(

A.飛船從AC運動過程中速度逐漸增大

B.飛船在橢圓軌道經(jīng)過A、B兩點的速度之比為

C.飛船從AC運動時間等于

D.飛船從AB運動時間等于

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【題目】利用研究彈力和彈簧伸長關系的實驗,測定彈簧的勁度系數(shù)。用一測力計水平拉一端固定的彈簧,測出的幾組彈力F與彈簧長度L對應的數(shù)據(jù)如表格所示:

(1)在坐標圖中作出此彈簧的FL圖線_________;

(2)FL圖線與L軸的交點表示____________,其值為________cm;

(3)彈簧的勁度系數(shù)為________N/m(保留三位有效數(shù)字)

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【題目】如圖所示,通過水平絕緣傳送帶輸送完全相同的正方形單匝銅線框,為了檢測出個別未閉合的不合格線框,讓線框隨傳送帶通過一固定勻強磁場區(qū)域(磁場方向垂直于傳送帶平面向下),觀察線框進入磁場后是否相對傳送帶滑動就能夠檢測出未閉合的不合格線框。已知磁場邊界MN、PQ與傳送帶運動方向垂直,MN與PQ間的距離為d,磁場的磁感應強度為B。各線框質量均為m,電阻均為R,邊長均為L(L<d);傳送帶以恒定速度v0向右運動,線框與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g。線框在進入磁場前與傳送帶的速度相同,且右側邊平行于MN減速進入磁場,當閉合線框的右側邊經(jīng)過邊界PQ時又恰好與傳送帶的速度相同。設傳送帶足夠長,且在傳送帶上始終保持右側邊平行于磁場邊界。對于閉合線框,求:

(1)線框的右側邊剛進入磁場時所受安培力的大;

(2)線框在進入磁場的過程中運動加速度的最大值以及速度的最小值;

(3)從線框右側邊剛進入磁場到穿出磁場后又相對傳送帶靜止的過程中,傳送帶對該閉合銅線框做的功。

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