【題目】用落體法“驗證機(jī)械能守恒定律”的實驗裝置如圖所示。
(1)實驗中,如下哪些操作是必要的________。
A.用秒表測出重物下落的時間
B.用天平測量重物的質(zhì)量
C.先接通電源后釋放重物
D.釋放重物前,重物應(yīng)盡量靠近打點計時器
(2)下圖為某次實驗中打出的一條紙帶,若重物的質(zhì)量m=1kg,相鄰計數(shù)點間的時間間隔為0.04s,計算B點瞬時速度時,甲同學(xué)用=2gxOB,乙同學(xué)用vB=,其中所選擇方法正確的是______(填“甲”或“乙”)同學(xué)。從打點計時器打下起點O到打下B點的過程中, 重物重力勢能的減少量Ep=________J,重物動能的增加量Ek=________J。(g=9.8m/s2,結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)
(3) 某次實驗中丙同學(xué)發(fā)現(xiàn)重物重力勢能的減少量小于重物動能的增加量,其原因可能是:____________。
【答案】CD 乙 2.28 2.26 開始打點時重物有一定的速度(或先釋放重物后接通電源)
【解析】
(1) [1].A.實驗中打點計時器可直接記錄重物下落的時間,不需要秒表,選項A錯誤;
B.要驗證的關(guān)系式,兩邊消掉了m,則不需要用天平測量重物的質(zhì)量,選項B錯誤;
C.實驗時要先接通電源后釋放重物,選項C正確;
D.釋放重物前,重物應(yīng)盡量靠近打點計時器,以充分利用紙帶,選項D正確。
故選CD。
(2)[2].甲同學(xué)中的表達(dá)式中有g,這樣就是間接說明了重物下落的加速度為g,機(jī)械能就是守恒的了;由于實際存在阻力,故不能按甲同學(xué)的方法計算B點的瞬時速度;即乙同學(xué)的方法正確;
(3)[3].重力勢能減小量為
△Ep=mgh=1×9.8×0.2325J=2.28J
[4].利用勻變速直線運動的推論,有
(3) [5].某次實驗中丙同學(xué)發(fā)現(xiàn)重物重力勢能的減少量小于重物動能的增加量,其原因可能是:開始打點時重物有一定的速度(或先釋放重物后接通電源)。
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【題目】如圖所示為勻強(qiáng)電場中的一組等間距的豎直直線,一個帶電粒子從A點以一定的初速度斜向上射入電場,結(jié)果粒子沿初速度方向斜向右上方做直線運動,則下列說法正確的是( 。
A.若豎直直線是電場線,電場的方向一定豎直向上
B.若豎直直線是電場線,粒子沿直線向上運動過程動能保持不變
C.若豎直直線是等勢線,粒子一定做勻速直線運動
D.若豎直直線是等勢線,粒子沿直線斜向上運動過程電勢能增大
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【題目】圖中所示為一皮帶傳動裝置,右輪的半徑為r,a是它邊緣上的一點,左側(cè)是一輪軸,大輪的半徑為4r,小輪的半徑為2r,b點在小輪上,到小輪中心的距離為r,c點和d點分別位于小輪和大輪的邊緣上,若在傳動過程中,皮帶不打滑,則( )
A.ab兩點的線速度大小相等
B.ab兩點的角速度大小相等
C.ac兩點的向心加速度大小相等
D.ad兩點的向心加速度大小相等
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【題目】在天文觀測中,發(fā)現(xiàn)一顆與其它天體相距較遠(yuǎn)的球形天體A,它有一靠近表面飛行的衛(wèi)星a;另一顆與其它天體相距較遠(yuǎn)的球形天體B,它也有一靠近表面飛行的衛(wèi)星b,測得兩顆衛(wèi)星a、b分別環(huán)繞天體A、B的周期相等。以下說法正確的是( 。
A.天體A、B的密度一定相等
B.天體A、B的質(zhì)量一定相等
C.天體A、B的第一宇宙速度一定相等
D.天體A和天體B表面附近的重力加速度之比等于天體A、B的半徑之比
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【題目】如圖,輕桿長為L,一端鉸接在地面上可自由轉(zhuǎn)動,一端固定一質(zhì)量為m的小球(半徑可忽略),一表面光滑的立方體物塊(邊長為a,且a遠(yuǎn)小于桿長L)在水平外力F作用下由桿的小球一端沿光滑地面以速度v0向左做勻速直線運動,并將桿頂起。下列說法正確的是( )
A.在桿與地面夾角轉(zhuǎn)到90°之前,F所做的功等于小球動能的改變量
B.在桿與地面夾角轉(zhuǎn)到90°之前,小球的速度一直增大
C.當(dāng)桿與地面的夾角為θ時,桿的角速度
D.當(dāng)桿與地面的夾角為θ時,小球克服重力做功的瞬時功率為
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【題目】“嫦娥五號”是我國首個實施無人月面取樣且返回的探測器,它由軌道器、返回器、著陸器、上升器四個部分組成,由長征五號運載火箭從文昌航天發(fā)射場發(fā)射。若“嫦娥五號” 探測器環(huán)月工作軌道為圓形,其離月球表面高度為 h、運行周期為 T,月球半徑為 R。由以上數(shù)據(jù)可求的物理量有( )
A.月球表面的重力加速度
B.“嫦娥五號”探測器繞月球運行的加速度
C.“嫦娥五號”探測器繞月球運行的速度
D.月球?qū)Α版隙鹞逄枴碧綔y器的吸引力
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【題目】圖為氫原子能級圖,F(xiàn)有一群處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子,用這些氫原子輻射出的光照射逸出功為2.13eV的某金屬,已知電子的電荷量為1.6×10-19C,則( )
A. 這些氫原子能輻射出三種不同頻率的光子
B. 這些氫原子輻射出光子后,電子的總能量保持不變
C. 這些氫原子輻射出的所有光都能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)
D. 該金屬逸出的所有光電子中,初動能的最大值為1.7×10-18J
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【題目】如圖所示,在離地面高 h=5m 處固定一水平傳送帶,傳送帶以v0=2m/s 順時針轉(zhuǎn)動。長為 L的薄木板甲和小物塊乙(乙可視為質(zhì)點),質(zhì)量均為m=2kg,甲的上表面光滑,下表面與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ1=0.1.乙與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ2=0.2.某一時刻, 甲的右端與傳送帶右端 N 的距離 d=3m,甲以初速度 v0=2m/s 向左運動的同時,乙以v1=6m/s 沖上甲的左端,乙在甲上運動時受到水平向左拉力F=4N,g 取 10m/s2.試問:
(1)當(dāng)甲速度為零時,其左端剛好與傳送帶左端M相齊,乙也恰與甲分離,求 MN的長度LMN;
(2)當(dāng)乙與甲分離時立即撤去 F,乙將從 N 點水平離開傳送帶,求乙落地時距甲右端的水平距離。
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【題目】如圖所示,在E=103V/m的水平勻強(qiáng)電場中,MNPQ為光滑絕緣的擋板,固定于光滑水平絕緣的桌面上,軌道平面與電場線平行,其MN為水平直線,NPQ為半徑R=40cm的半圓,P為QN圓弧的中點,一帶正電的小滑塊其比荷C/kg,位于N 點右側(cè)1.5m處以緊靠擋板以一定初速度釋放,若小滑塊恰能運動到圓軌道的Q點,取g=10m/s2,忽略滑塊的重力,求:
(1)小滑塊在Q點的速度大。
(2)小滑塊向左的初速度v0的速度大;
(3)滑塊質(zhì)量為0.2kg,求小滑塊運動到P點對擋板壓力的大小。
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