题目内容
【题目】如图所示,质量为M的滑槽内有半径为R的半圆轨道,将滑槽放在水平面上,左端紧靠墙壁。一质量为m的物体从半圆轨道的顶端a点无初速度释放,b点为半圆轨道的最低点,c点为半圆轨道另一侧与a等高的点。不计一切摩擦,下列说法正确的是
A. m从a点运动到b点过程中,m与M组成的系统机械能守恒、水平方向动量守恒
B. m从a点释放后运动的全过程中,m的机械能守恒
C. m释放后能够到达c点
D. 当m首次从右向左到达最低点b时,M的速度达到最大
【答案】D
【解析】
m首次下滑过程,墙对系统有向右的弹力,因此系统水平方向动量不守恒,系统没有摩擦和介质阻力,因此m从a点释放后运动的全过程中,系统的机械能始终守恒,A错误;但M的机械能比初状态增加了,因此m的机械能不守恒,B错误;m第一次到最低点后,M离开墙,系统水平方向动量守恒,当m和M共速,系统系具有动能,因此m的势能必小于mgR,故m不能到达C点,C错误;m第一次在圆轨道右半侧上滑过程对M的弹力始终向右下方,有水平向右的分力,因此M始终加速,m从右向左通过最低点b后,M开始减速,D正确.
【题目】下图是“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图,以下列出了一些实验步骤:
A.用天平测出重物和夹子的质量 |
B.把打点计时器用铁夹固定放到桌边的铁架台上,使两个限位孔在同一竖直面内 |
C.把打点计时器接在交流电源上,电源开关处于断开状态 |
D.将纸带穿过打点计时器的限位孔,上端用手提着,下端夹上系住重物的夹子,让重物靠近打点计时器,处于静止状态 |
E.接通电源,待计时器打点稳定后释放纸带,之后再断开电源
F.用秒表测出重物下落的时间
G.更换纸带,重新进行两次实验
(1)对于本实验,以上不必要的两个步骤是_____ 和________
(2)取打下第1个点O时重锤的重力势能为零,计算出该重锤下落不同高度h时所对应的动能Ek和重力势能Ep.建立坐标系,横轴表示h,纵轴表示Ek和Ep,根据测量及计算得出的数据在下图中绘出图线Ⅰ和图线Ⅱ.已求得图线Ⅰ斜率的绝对值k1=2.94J/m,图线Ⅱ的斜率k2=2.80J/m.重锤和纸带在下落过程中所受平均阻力与重锤所受重力的比值为_________(用k1和k2表示,不必算出具体数值).
【题目】(9分)某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”。弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线挂一重物M。弹簧测力计B的一端用细线系于 O点,手持另一端向左拉,使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计A和B的示数,并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向。
(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图中A的示数为_______N。
(2)下列不必要的实验要求是_________。(请填写选项前对应的字母)
A.应测量重物M所受的重力 |
B.弹簧测力计应在使用前校零 |
C.拉线方向应与木板平面平行 |
D.改变拉力,进行多次实验,每次都要使O点静止在同一位置 |
(3)某次实验中,该同学发现弹簧测力计A的指针示数稍稍超出量程,请你提出一个解决办法。