如图甲所示，物块A的质量m＝2 kg；木板B长L＝1 m，质量M＝3 kg.开始时两物体静止，且A在B最右端，现用F＝24 N的水平拉力拉着轻质滑轮水平向左运动，经过一段时间，物块A滑到木板最左端，不计一切摩擦，求：
aB＝＝4 m/s2
如图甲所示，在高为1.5 m的光滑平台上有一个质量为2 kg的小球被一细线拴在墙上，球与墙之间有一根被压缩的轻质弹簧.当细线被烧断时，小球被弹出，小球落地时的速度方向与水平方向成60°角.求弹簧被压缩时具有的弹性势能.(取g＝10 m/s2)
vy＝＝ m/s
在盛水的一个杯子里有一木块，开始时木块被一根细绳拴住而完全没入水中，如图所示，整个装置与外界绝热，断开细绳，则木块将浮在水面上，最后达到平衡，在这一过程中，水、杯子和木块组成的系统( )
如图所示，M、N是固定的半圆形轨道的两个端点，轨道半径为R，一个质量为m的小球从M点正上方高为H处自由落下，正好沿切线进入轨道，M、N两点等高，小球离开N点后能上升的最大高度为.不计空气阻力，小球在此过程中克服半圆轨道摩擦力做的功为W；小球到最高点后又落回半圆轨道，向左侧滑动.则下列说法正确的是( )
一块长木板B放在光滑的水平面上，在B上放一物体A，现以恒定的水平外力F拉B，由于A、B间摩擦力的作用，A将在B上滑动，如图所示.以地面为参考系，A、B都向前移动一段距离，在此过程中( )
A.fs量度子弹损失的动能10.
(12分)探究能力是物理学研究的重要能力之一. 物体因绕轴转动而具有的动能叫转动动能，转动动能的大小与物体转动的角速度有关.为了研究某一砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系，某同学采用了下述实验方法进行探索：先让砂轮由动力带动匀速旋转测得其角速度ω，然后让砂轮脱离动力，由于克服转轴间的摩擦力做功，砂轮最后停下，测出砂轮脱离动力到停止转动的圈数n，通过分析实验数据，得出结论.经实验测得的几组ω和n的数据如下表所示，另外已测得砂轮转轴的直径D＝1 cm，转轴间的摩擦力为 N.
(1)计算出砂轮每次脱离动力的转动动能，并填入表格中.
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ω/(rad·s－1) |
0.5 |
1 |
2 |
3 |
4 |
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n |
5.0 |
20 |
80 |
180 |
320 |
|
Ek/J |
|
|
|
|
|
(2)由上述数据推导出该砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系式为： .
(3)若测得脱离动力后砂轮的角速度为2.5 rad/s，则它转过45圈时的角速度为 rad/s.
解析：(1)由能量守恒定律可知，脱离动力时刻砂轮的转动动能等于停止前克服滑动摩擦力做的功，即：
ΔEk＝Wf＝nπD·f.
(2)由表中数据可得Ek∝ω2，设Ek＝kω2
当有ω＝0.5 rad/s时有：
k×0.52＝5π×10－2×
解得：k＝2，故Ek＝2ω2.
(3)由动能定理得：Ek′－Ek＝－f·45·πD
解得：Ek′＝2×2.52 J－×45×π×1×10－2 J＝8 J
又由Ek′＝2ω′2
解得：ω′＝2 rad/s.
答案：(1)0.5 2.0 8.0 18.0 32.0 (2)Ek＝2ω2
(3)2.0
9.
(12分)如图所示，将轻弹簧放在凹形光滑轨道上，并将其一端与轨道的相应端固定，轨道放在水平桌面的边缘上，桌边悬一重物.利用该装置可以找出弹簧压缩时具有的弹性势能与压缩量之间的关系.
(1)为完成实验，还需要哪些器材？
答： .
(2)如果在实验中，得到弹簧的压缩量x和小球离开桌面后落地的水平位移s的一些数据如下表所示，则得到的实验结论是： .
|
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
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x/cm |
2.00 |
3.00 |
4.00 |
5.00 |
|
s/cm |
29.20 |
45.05 |
60.52 |
75.40 |
解析：(2)由机械能守恒定律得：Ep＝mv
又由平抛运动的规律知：v0＝s
可得：本实验中弹簧的弹性势能Ep∝s2
又由实验数据可得：s∝x
可得实验结论：Ep∝x2.
答案：(1)白纸、复写纸、刻度尺
(2)弹簧的弹性势能与弹簧压缩量的平方成正比
8.(12分)某同学利用透明直尺和光电计时器来验证机械能守恒定律，实验的简易示意图如图所示.当有不透光物体从光电门间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间.所用的西瓯XDS－007光电门传感器可测得最短时间为0.01 ms.将挡光效果好、宽度d＝3.8×10－3 m的黑色磁带贴在透明直尺上.现将直尺从一定高度由静止释放，并使其竖直通过光电门.某同学测得各段黑色磁带通过光电门的时间Δti与图中所示的高度差Δhi，并将部分数据进行了处理，结果如下表所示.(取g＝9.8 m/s2，表格中M为直尺的质量)
|
|
Δti (×10－3 s) |
vi＝ (m·s－1) |
ΔEki＝Mv－Mv |
Δhi(m) |
MgΔhi |
|
1 |
1.21 |
3.14 |
|
|
|
|
2 |
1.15 |
3.30 |
0.52M |
0.06 |
0.59M |
|
3 |
1.00 |
3.80 |
2.29M |
0.24 |
2.35M |
|
4 |
0.95 |
4.00 |
3.07M |
0.32 |
3.14M |
|
5 |
0.90 |
|
|
0.41 |
|
(1)从表格中的数据可知，直尺上磁带通过光电门的瞬时速度是利用vi＝求出的，请你简要分析该同学这样做的理由是： .
(2)请将表格中的数据填写完整.
(3)通过实验得出的结论是： .
(4)根据该实验，请你判断下列ΔEk－Δh图象中正确的是( )
答案：(1)极短时间或极短位移内的平均速度趋近于瞬时速度
(2)4.22 4.00M或4.01M 4.01M或4.02M
(3)在误差允许的范围内，机械能守恒
(4)C
(12分)用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源，输出电压为6 V的交流电和直流电两种.重物从高处由静止开始下落，重物上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点痕进行测量，即可验证机械能守恒定律.