【題目】驗證機(jī)械能守恒定律實驗裝置如圖甲所示,某小組完成了一系列實驗操作后,得到了一條紙帶如圖乙所示,選取紙帶上某個清晰的點標(biāo)為O,然后每兩個打點取一個計數(shù)點,分別標(biāo)為1、2、3、4、5、6,用刻度尺量出計數(shù)點1、2、3、4、5、6與O點的距離分別為h1、h2、h3、h4、h5、h6.
(1)已知打點計時器的打點周期為T,可求出打各個計數(shù)點時對應(yīng)的速度分別為v1、v2、v3、v4、v5,其中v5的計算式為v5=________.
(2)若重錘的質(zhì)量為m,取打點O時重錘所在水平面為參考平面,分別算出打各個計數(shù)點時對應(yīng)重錘的勢能Epi和動能Eki,則打計數(shù)點3時對應(yīng)重錘的勢能Ep3=______;接著在E-h坐標(biāo)系中描點作出如圖丙所示的Ek-h和Ep-h圖線,求得Ep-h圖線斜率的絕對值為k1,Ek-h圖線斜率為k2.則k1與k2滿足________關(guān)系時重錘機(jī)械能守恒.
(3)關(guān)于上述實驗,下列說法中正確的是________.
A.實驗中可用干電池作為電源
B.為了減少阻力的影響,重錘的密度和質(zhì)量應(yīng)該適當(dāng)大些
C.若紙帶上打出的點被拉長為短線,應(yīng)適當(dāng)調(diào)高電源電壓
D.圖丙Ek-h圖線縱軸上的截距表示重錘經(jīng)過參考平面時的初動能
【答案】 -mgh3 k1=k2 BD
【解析】
(1)根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出計數(shù)點5的瞬時速度;
(2)根據(jù)下降的高度,結(jié)合參考平面,求出重力勢能;再由動能與重力勢能相互轉(zhuǎn)化,則機(jī)械能守恒可知,兩圖線的斜率相等即可;
(3)根據(jù)實驗原理,電源使用交流電,重錘要求重且阻力小,縱軸上的截距表示重錘經(jīng)過參考平面時的動能;
(1)計數(shù)點5的瞬時速度等于4、6兩點間的平均速度,則;
(2)打計數(shù)點3時對應(yīng)重錘的勢能,根據(jù)圖象可知,每一段對應(yīng)的重力勢能減小量和動能增加量相等,那么機(jī)械能守恒,即圖線的斜率相同,才能滿足條件,因此;
(3)A.實驗中打點計時器,使用的是交流電源,不可用干電池作為電源,故A錯誤;
B.為了減小阻力的影響,重錘的密度和質(zhì)量應(yīng)該適當(dāng)大些,故B正確;
C.若紙帶上打出的點被拉長為短線,應(yīng)適當(dāng)振針與紙帶之間的距離,故C錯誤;
D.圖丙Ek-h圖線縱軸上的截距表示重錘經(jīng)過參考平面時的初動能,故D正確。
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【題目】獵豹是陸地上奔跑速度最快的動物,但由于身體因素,其高速奔跑不能維持較長時間,否則將會身體過熱而危及生命;一只獵豹在一次追擊獵物時,先做勻加速直線運動,經(jīng)t1=4s的時間,其速度由靜止達(dá)到最大,然后勻速運動t2=6s的時間仍沒追上獵物,為保護(hù)自己它放棄了這次行動,并以a=3m/s2的恒定的加速度減速,經(jīng)t3=10s的時間停下,設(shè)此次追捕始終沿直線運動.
求:(1)獵豹在奔跑過程中的最大速度vmax;
(2)獵豹在整個過程中的運動的距離x.
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【題目】如圖所示,質(zhì)量m=5.0×10-6kg的帶電粒子,以初速度v0=2m/s的速度從水平放置的平行金屬板A、B的中央水平飛入電場,已知金屬板長0.1m板間距d=2cm,當(dāng)UAB=1000V時,帶電粒子恰好沿直線穿過電場,求:
(1)帶電粒子的帶電荷量是多少:
(2)若兩極板間的電勢差可調(diào),要使粒子能從兩版間飛出,UAB的變化范圍是多少?(g取10m/s2)
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【題目】在光滑水平面上,一質(zhì)量為m、速度大小為v的A球與質(zhì)量為2m、靜止的B球碰撞后,A球的速度方向與碰撞前相反。則碰撞后B球的速度大小可能是
A. 0.68v B. 0.48v C. 0.58v D. 0.28v
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【題目】如圖所示,間距為L的、足夠長的豎直線MN、PQ間有一水平向右的勻強(qiáng)電場。MN左側(cè)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。PQ右側(cè)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為4B。一質(zhì)量為m、電量為q的正粒子,從MN線上O點以大小為v0的速度水平向右進(jìn)入電場,經(jīng)時間到達(dá)PQ線。不計粒子重力。求:
(1)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小E;
(2)若粒子從O點以大小為v0、水平向左的速度進(jìn)入MN左側(cè)磁場(圖中未畫出),求粒子回到O點經(jīng)過的時間t。
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【題目】如圖甲所示,Q1、Q2是兩個固定的點電荷,一帶正電的試探電荷僅在電場力作用下以初速度va沿兩點電荷連線的中垂線從a點向上運動,其v-t圖象如圖乙所示,下列說法正確的是
A. 兩點電荷一定都帶負(fù)電,但電量不一定相等
B. 兩點電荷一定都帶負(fù)電,且電量一定相等
C. 試探電荷一直向上運動,直至運動到無窮遠(yuǎn)處
D. t2時刻試探電荷的電勢能最大,但加速度不為零
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【題目】如圖所示,一質(zhì)量為M的木板靜止置于光滑的水平面上,一質(zhì)量為m的木塊可視為質(zhì)點,以初速度滑上木板的左端,已知木塊和木板間的動摩擦因數(shù)為,木塊始終沒有滑離木板。則從運動開始到二者具有共同速度這一過程中
A. 兩物體間的相對位移小于木板對地的位移
B. 因摩擦而產(chǎn)生的熱
C. 從開始運動到兩物體具有共同速度所用的時間
D. 兩物體的共同速度
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【題目】如圖所示,是某人站在壓力板傳感器上,做下蹲--起立的動作時記錄的壓力隨時間變化的圖線,縱坐標(biāo)為力(單位為N),橫坐標(biāo)為時間(單位為s)。由圖線可知,該人的體重約為650N,除此之外,還可以得到的信息是
A. 該人做了兩次下蹲--起立的動作
B. 該人做了一次下蹲--起立的動作
C. 下蹲過程中人處于失重狀態(tài)
D. 下蹲過程中先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài)
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【題目】甲、乙兩物體同時從同一地點沿同一方向做直線運動的速度一時間圖象如圖所示,則下列說法中正確的是
A. 在0~6s內(nèi),第1s末兩物體相距最遠(yuǎn)
B. 乙物體先沿正方向運動2s,之后沿反方向運動
C. 4s末乙在甲前面2m
D. 兩物體兩次相遇的時刻是2s末和6s末
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