题目内容
【题目】如图所示,将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端,轻绳的另一端系一质量为m的环,环套在竖直固定的光滑直杆上,光滑的轻质小定滑轮与直杆的距离为d,杆上的A点与定滑轮等高,杆上的B点在A点下方距离为d处。现将环从A处由静止释放,不计一切摩擦阻力,下列说法正确的是
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A. 环到达B处时,重物上升的高度h=d/2
B. 环到达B处时,环与重物的速度大小相等
C. 环从A到B,环减少的机械能等于重物增加的机械能
D. 环能下降的最大高度为4d/3
【答案】CD
【解析】试题分析:根据几何关系有,环从A下滑至B点时,下降的高度为d,则重物上升的高度为:h=
d-d=(
-1)d,故A错误;环到达B处时,对环B的速度沿绳子方向和垂直于绳子方向分解,在沿绳子方向上的分速度等于重物的速度,有:v环cos45°=v物,所以有v环=
v物,故B错误;环下滑过程中无摩擦力做功,故系统机械能守恒,即有环减小的机械能等于重物增加的机械能,故C正确;设环下滑到最大高度为h时环和重物的速度均为0,此时重物上升的最大高度为
,根据系统的机械能守恒有:mgh=2mg(
)解得:
,故D正确.故选CD.
【题目】如图所示是某同学探究加速度与力、质量关系的实验装置。将一辆小车放在光滑的水平板上,小车前端系上细绳,绳的另一端跨过定滑轮挂一小盘,盘里放适量的砝码,盘与砝码的总质量为m,车后端连一纸带,穿过打点计时器限位孔,小车运动时带动纸带运动,通过打点计时器记录下小车运动的情况。
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该同学通过在小车上加减砝码改变小车的质量M,通过在盘中增减砝码改变小车所受的合力F,研究纸带算出小车运动的加速度a,几次实验数据记录如下表:
次 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
M/kg | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.25 | 1.50 | 2.00 | 2.50 |
F/N | 0.25 | 0.50 | 0.75 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 |
a/(ms-2) | 0.25 | 0.51 | 0.74 | 0.99 | 0.80 | 0.67 | 0.50 | 0.40 |
(1)实验中盘与砝码的总质量远小于小车质量时,细绳对小车的拉力可以近似认为等于______________________;
(2)在实验中为了探究小车的加速度与力和质量的关系,该同学采用了先保持小车质量M不变,研究另两个量间的关系,这种方法叫做______________;
(3)通过表中1—4列数据可得到的结论是:_____________________________;
通过表中4—8列数据可得到的结论是:______________________________。
(4)、在本实验中,用改变砝码的办法来改变小车的作用力F,用打点计时器测出小车的加速度a,得出若干组F和a的数据,然后根据测得的数据作出如图a-F图线,发现图线既不过原点,又不是直线,原因是
_____________________
A、没有平衡摩擦力,且小车质量较大
B、平衡摩擦力时,所垫木板太高,且小盘和砝码的质量较大
C、平衡摩擦力时,所垫木板太低,且小盘和砝码的质量较大
D、平衡摩擦力时,所垫木板太高,且小车质量较大