【題目】如圖所示為用電火花打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗裝置。
(1)若已知打點計時器的電源頻率為50Hz,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>g = 9.80m/s2,重物質(zhì)量為0.2kg。實驗中得到一條點跡清晰的紙帶如圖所示,打P點時,重物的速度為零,A、B、C為另外3個連續(xù)點,根據(jù)圖中的數(shù)據(jù),可知重物由P點運動到B點,重力勢能少量△Ep = ____J。(計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)
(2)若PB的距離用h表示, 打B點時重物的速度為vB,當(dāng)兩者間的關(guān)系式滿足______________時,說明下落過程中重錘的機械能守恒(已知重力加速度為g).
(3)實驗中發(fā)現(xiàn)重物增加的動能略小于減少的重力勢能,其主要原因是 _____________
A.重物的質(zhì)量過大
B.重物的體積過小
C.電源的電壓偏低
D.重物及紙帶在下落時受到阻力
【答案】(1)9.82×10﹣2;
(2)vB2=2gh;
(3)D.
【解析】(1)重力勢能減小量:;
(2)要驗證物體從P到B的過程中機械能是否守恒,則需滿足,即,說明下落過程中重錘的機械能守恒;
(3)A、重物的質(zhì)量過大,重物和紙帶受到的阻力相對較小,所以有利于減小誤差,故A錯誤;
B、重物的體積過小,有利于較小阻力,所以有利于減小誤差,故B錯誤;
C、電源的電壓偏低,電磁鐵產(chǎn)生的吸力就會減小,吸力不夠,打出的點也就不清晰了,與誤差的產(chǎn)生沒有關(guān)系,故C錯誤;
D、重物及紙帶在下落時受到阻力,從能量轉(zhuǎn)化的角度,由于阻力做功,重力勢能減小除了轉(zhuǎn)化給了動能還有一部分轉(zhuǎn)化給摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能,所以重物增加的動能略小于減少的重力勢能,故D正確。
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【題目】在一次軍事演習(xí)中,傘兵跳離飛機后打開降落傘,實施定點降落.在傘兵勻速下降的過程中,下列說法正確的是( )
A.傘兵的機械能守恒,重力勢能不變
B.傘兵的機械能守恒,重力勢能減小
C.傘兵的機械能不守恒,重力勢能不變
D.傘兵的機械能不守恒,重力勢能減小
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【題目】如圖所示,一輛貨車利用跨過光滑定滑輪的輕質(zhì)纜繩提升一箱貨物,已知貨箱的質(zhì)量為,貨物的質(zhì)量為,貨車以速度向左作勻速直線運動,重力加速度為.則在將貨物提升到圖示的位置時,下列給出的結(jié)論正確的是( 。
A. 貨箱向上運動的速度大于
B. 纜繩中的拉力等于
C. 貨物對貨箱底部的壓力小于
D. 貨車對纜繩拉力做功的功率大于
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【題目】2010年上海世博會上大量使用了LED發(fā)光二極管.小明設(shè)計了一個研究LED發(fā)光二極管特性的實驗,用電壓表和電流表測LED發(fā)光二極管兩端的電壓UD和通過它的電流I,將得到的數(shù)據(jù)記錄在下表中:
UD/ V | 0 | 0.4 | 0.8 | 1.2 | 1.6 | 2.0 | 2.4 | 2.6 | 2.8 | 3.0 |
I/ mA | 0 | 0.9 | 2.3 | 4.3[ | 6.8 | 13.0 | 17.8 | 24.0 | 28.2 | 37.0 |
請完成下列問題:
(1)小明用筆畫線表示導(dǎo)線,將圖中實驗器材連接成實驗所需的電路,由于粗心漏畫了一條線,請你將這條線補畫好;
(2)在I—U圖上畫出LED發(fā)光二極管的伏安特性曲線;
(3)已知該LED發(fā)光二極管的最佳工作電壓為2.4V,現(xiàn)用電動勢為3V內(nèi)阻為5的電源供電,需要串聯(lián)一個電阻R才能使二極管工作在最佳狀態(tài),則該電阻值為 (結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
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【題目】如圖所示,一輕彈簧左端固定在長木板的左端,右端與小木塊連接,且、及與地面間接觸光滑,開始時,和均靜止,現(xiàn)同時對、施加等大反向的水平恒力和,從兩物體開始運動以后的整個運動過程中,彈簧形變不超過其彈性限度.對于、和彈簧組成的系統(tǒng),下列說法正確的是( 。
A. 由于等大反向,故系統(tǒng)機械能守恒
B. 當(dāng)彈簧彈力大小與大小相等時,、各自的動能最大,此時系統(tǒng)機械能最大
C. 在運動的過程中、動能的變化量加上彈性勢能的變化量等于做功的代數(shù)和
D. 在運動過程中的最大速度一定大于的最大速度
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【題目】下列對無線電廣播要對電磁波進行調(diào)制的原因的說法正確的是( )
A.經(jīng)過調(diào)制后的高頻電磁波向外輻射能量的本領(lǐng)更強
B.經(jīng)過調(diào)制后的電磁波在空間傳播得更快
C.經(jīng)過調(diào)制后的電磁波在空間傳播波長不變
D.經(jīng)過調(diào)制后的電磁波在空間傳播波長改變
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【題目】如圖所示,一條輕質(zhì)彈簧左端固定在水平桌面上,右端放一個可視為質(zhì)點的小物塊,小物塊的質(zhì)量為m=1.0kg,當(dāng)彈簧處于原長時,小物塊靜止于O點,現(xiàn)對小物塊施加一個外力,使它緩慢移動,壓縮彈簧(壓縮量為x=0.1m)至A點,在這一過程中,所用外力與壓縮量的關(guān)系如圖所示.然后釋放小物塊,讓小物塊沿桌面運動,已知O點至桌邊B點的距離為L=2x.水平桌面的高為h=5.0m,計算時,可用滑動摩擦力近似等于最大靜摩擦力.(g取10m/s2)求:
(1)在壓縮彈簧過程中,彈簧存貯的最大彈性勢能;
(2)小物塊到達桌邊B點時速度的大小;
(3)小物塊落地點與桌邊B的水平距離.
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【題目】如圖所示,在距水平地面高為0.4 m處,水平固定一根長直光滑桿,在桿上P點固定一定滑輪,滑輪可繞水平軸無摩擦轉(zhuǎn)動,在P點的右邊,桿上套有一質(zhì)量m=2 kg的小球A。半徑R=0.3 m的光滑半圓形細軌道,豎直地固定在地面上,其圓心O在P點的正下方,在軌道上套有一質(zhì)量也為m=2 kg的小球B。用一條不可伸長的柔軟細繩,通過定滑輪將兩小球連接起來。桿和半圓形軌道在同一豎直面內(nèi),兩小球均可看做質(zhì)點,不計滑輪大小的影響, 且細繩剛好沒有張力,g取10 m/s2。現(xiàn)給小球A一個水平向右的恒力F=55 N。以下說法正確的是
A.把小球B從地面拉到P點正下方C點過程中,力F做的功WF=16.5J
B.當(dāng)細繩與圓形軌道相切時,小球B與小球A速度大小相等
C.把小球B從地面拉到P點正下方C點時,小球A速度的大小v=3 m/s
D.把小球B從地面拉到P點正下方C點時,小球B速度的大小v=4m/s
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【題目】如圖所示,兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L=0.40m,金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角θ=37°,在導(dǎo)軌所在平面內(nèi),分布著磁感應(yīng)強度B=0.50T、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面斜向上的勻強磁場。金屬導(dǎo)軌的一端接有電動勢E=4.5V、內(nèi)阻r=0.50Ω的直流電源,F(xiàn)把一個質(zhì)量為m=0.040kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上,導(dǎo)體棒恰好靜止。導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直且接觸良好,導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點間的電阻R0=2.5Ω,金屬導(dǎo)軌電阻不計,g取10m/s2。已知sin37°=0.60,cos37°=0.80,求:
(1)通過導(dǎo)體棒的電流;
(2)導(dǎo)體棒受到的安培力大;
(3)導(dǎo)體棒受到的摩擦力。
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