题目内容
【题目】图甲为“验证机械能守恒定律”的装置图,实验中,打点计时器所用电源频率为50Hz,当地重力加速度的值为9.80m/s2,测得所用重物的质量为1.00kg.若按实验要求正确地选出纸带进行测量,量得连续三个计时点A、B、C到第一个点的距离如图乙所示,那么:
(1)纸带的______端与重物相连;填“左”或“右”
(2)打点计时器打下点B时,物体的速度______(保留两位有效数字;
(3)从起点O到计数点B的过程中重力势能减少量______J,此过程中物体动能的增加量______J;(g=9.8m/s2,以上两空均保留两位有效数字
(4)通过计算,______填“”“”或“”,这是因为______;
(5)实验的结论是______.
【答案】左 下落过程中存在阻力做功 在实验误差范围内,,机械能守恒
【解析】
第一空.物体做加速运动,由纸带可知,纸带上所打点之间的距离越来越大,这说明物体与纸带的左端相连.
第二空.利用匀变速直线运动的推论 ;
第三空.重物由O点运动到B点时,重物的重力势能的减少量
△Ep=mgh=1.0×9.8×0.0501 J=0.49J.
第四空. 物体动能的增加量EkB=mvB2=0.48J
第五空.由上数据可知,△Ep>△Ek,原因是下落时存在阻力做功;
第六空.在实验误差范围内,△EP=△Ek,机械能守恒.
【题目】质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道的内侧运动,经过轨道最高点而不脱离轨道的最小速度是v,则当小球以3v的速度经过最高点时,对轨道压力的大小是( )
A. 0B. 3mgC. 5mgD. 8mg
【题目】物理小组在一次探究活动中“探究恒力做功与动能变化量的关系”时,设计实验装置如图。实验器材:
打点计时器、纸带、小车、沙桶、刻度尺、一端带有定滑轮的长木板、学生电源、细沙、细线、天平等。
实验步骤:
(1)将打点计时器固定在长木板上,把纸带的一端穿过打点计时器的限位孔。
(2)将细线一端与小车相连跨过定滑轮,让细线自由下垂。
(3)将长木板左端适当垫高,平衡小车摩擦力。
(4)在细线右端挂上沙桶,并在沙桶中放入适当细沙。由静止释放小车。
(5)从复几次,选择合适的纸带,记录数据。
数据记录:
该同学某次实验时称得小车的质量、沙桶及沙的质量同时选取了一条比较理想的纸带如图,O点为打点计时器打下的第一个点,每5个点选一个计数点分别为A、B、C、D、E、F、G,利用刻度尺测量了各计数点到O点的长度,并填入下表。
计数点 | A | B | C | D | E | F | G |
距离s/cm | 1.13 | 2.01 | 3.13 | 4.49 | 6.14 | 8.02 | 10.12 |
速度v/(m/s) | 0.100 | 0.124 | 0.175 | 0.199 |
(1)在实验步骤3中,如何判断小车所受摩擦力是否平衡:______。
(2)在实验步骤4中,为了让细线拉力近视为小车所受合外力,则小车的质量M与沙桶及沙的质量m关系必须满足:m ________ M(填“远大于”、“远小于”)。
(3)请计算出计数点D的速度 _____(保留三位小数),完善表格;
(4)为了能够更加合理地探究恒力做功与动能变化量的关系,请利用表格数据在如图中以小车运动距离s为横轴,选择____为纵轴并描出一条通过原点的直线。
(5)如果该直线的斜率等于:_____(保留两位小数)则就说明小车所受合外力做功等于小车动能变化量。