题目内容
【题目】如图所示,水平光滑长杆上套有小物块A,细线跨过O点的轻质光滑定滑轮(不计滑轮大小),一端连接A,另一端悬挂小物块B,物块A、B质量相等产。C为O点正下方杆上一点,滑轮到杆距离OC=h.。开始时A位于P点,PO与水平方向的夹角为30°,现将A、B由静止释放,则下列说法正确的是 ( )
A. 物块A由P点出发第一次到达C点过程中,速度不断增大
B. 在物块A由P点出发第一次达到C点的过程中,物块B克服细线拉力做的功小于B重力势能的减小量
C. 物块A在杆上长为2h的范围内做往复运动
D. 物块A经过C点时的速度大小为
【答案】ACD
【解析】物块A由P点出发第一次到达C点过程中,绳子拉力对A做正功,所以动能不断增大,速度不断增大,故A正确;到C点时B的速度为零.则根据功能关系可知,在物块A由P点出发第一次到达C点过程中,物块B克服细线拉力做的功等于B重力势能的减少量,故B错误;根据几何知识可得 ,由于AB组成的系统机械能守恒,由对称性可得物块A在杆上长为: 的范围内做往复运动,故C正确;设物块A经过C点时的速度大小为v,此时B的速度为0.根据动能定理可得: ,解得: ,故D正确.所以ACD正确,B错误。
【题目】(8分)某研究性学习小组用图示装置来测定当地重力加速度,主要操作如下:
①安装实验器材,调节试管夹(小铁球)、光电门和纸杯在同一竖直线上;
②打开试管夹,由静止释放小铁球,用光电计时器记录小铁球在两个光电门间的运动时间t,并用刻度尺(图上未画出)测量出两个光电门之间的高度h,计算出小铁球通过两光电门间的平均速度v;
③保持光电门1的位置不变,改变光电门2的位置,重复②的操作.测出多组(h,t),计算出对应的平均速度v;
④画出v-t图像
请根据实验,回答如下问题:
(1)设小铁球到达光电门1时的速度为v1,当地的重力加速度为g。则小铁球通过两光电门间平均速度v的表达式为 。(用v1、g和t表示)
(2)实验测得的数据如下表:
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
h(cm) | 10.00 | 20.00 | 30.00 | 40.00 | 50.00 | 60.00 |
t(s) | 0.069 | 0.119 | 0.159 | 0.195 | 0.226 | 0.255 |
v(m/s) | 1.45 | 1.68 | 1.89 | 2.05 | 2.21 | 2.35 |
请在坐标纸上画出v-t图像。
(3)根据v-t图像,可以求得当地重力加速度g= m/s2,试管夹到光电门1
的距离约为 cm。(以上结果均保留两位有效数字)