题目内容
研究性学习小组为“研究匀变速直线运动的规律”和“测当地的重力加速度”,采用了如图1所示的装置,其中m1=50g、m2=150g,开始时保持装置静止,然后释放物块m2,m2可以带动m1拖着纸带打出一系列的点,只要对纸带上的点进行测量,即可研究匀变速直线运动。某次实验打出的纸带如图2所示,0是打下的第一个点,两相邻点间还有4个点没有标出,交流电频率为50Hz。
(1)系统的加速度大小为________m/s2,在打点0~5的过程中,系统动能的增量ΔEk=________J。
(2)忽略一切阻力的情况下,某同学作出的— h图象如图3所示,则当地的重力加速度g=______m/s2。
(1)4.8 0.576 (2) 9.6
解析试题分析:(1)据题意,从纸带可以求出系统的加速度:,而相邻计数点之间时间间隔为:,则加速度为:,在打点0~5的过程中,系统动能的增量为:,计数点5的瞬时速度为:,则;(2)据,整理得:,则图像斜率为:,重力加速度为:。
考点:本题考查重力加速度的测定。
(9分)(2011?海南)现要通过实验验证机械能守恒定律.实验装置如图1所示:水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨;导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块,其总质量为M,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的砝码相连;遮光片两条长边与导轨垂直;导轨上B点有一光电门,可以测试遮光片经过光电门时的挡光时间t,用d表示A点到导轨低端C点的距离,h表示A与C的高度差,b表示遮光片的宽度,s表示A,B 两点的距离,将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度.用g表示重力加速度.完成下列填空和作图;
(1)若将滑块自A点由静止释放,则在滑块从A运动至B的过程中,滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为 .动能的增加量可表示为 .若在运动过程中机械能守恒,与s的关系式为
(2)多次改变光电门的位置,每次均令滑块自同一点(A点)下滑,测量相应的s与t值,结果如下表所示:
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
s(m) | 0.600 | 0.800 | 1.000 | 1.200 | 1.400 |
t(ms) | 8.22 | 7.17 | 6.44 | 5.85 | 5.43 |
(×104s﹣2) | 1.48 | 1.95 | 2.41 | 2.92 | 3.39 |
由测得的h、d、b、M和m数值可以计算出直线的斜率ko,将k和ko进行比较,若其差值在试验允许的范围内,则可认为此试验验证了机械能守恒定律.
图(a)为探究动能定理的实验装置示意图,实验步骤如下:
①长木板适当倾斜,以平衡小车运动过程中受到的摩擦力;
②用天平测量小车B和遮光片的总质量M、重物A的质量仇;用游标卡尺测量遮光片的宽度d;用米尺测小车B与光电门之间的距离s(s小于重物离地高度h);
③调整轻滑轮,使细线与长木板平行;
④让小车由静止释放,用数字毫秒计测出遮光片经过光电门所用的时间△t,求出小车速度v;
⑤改变小车B与光电门之间的距离s,重复步骤④。
回答下列问题:
(1)小车经过光电门时的速度大小用d和△t表示,v= ,测量d时,某次游标卡尺(主尺的最小分度为1mm)的示数如图(b)所示,其读数为 cm;
(2)对于重物和小车组成的系统,下列关于探究结论的说法最恰当的应为
A.重物重力做的功等于小车增加的动能 |
B.重物重力做的功等于重物和小车增加的动能 |
C.重物重力做的功和小车重力做的功的代数和等于重物和小车增加的动能 |
D.重物重力做的功和摩擦力对小车做的功的代数和等于重物和小车增加的动能 |