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如图所示,三个斜面高度相同,倾角分别为30°、45°、60°,让同一个小球分别从三个斜面的顶端沿斜面滑到底端,重力对小球做的功分别为W
1
、W
2
、W
3
,则下列关系正确的是( )
A.W
1
<W
2
<W
3
B.W
1
=W
2
>W
3
C.W
1
=W
2
=W
3
D.W
1
>W
2
=W
3
试题答案
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分析:
根据重力做功的公式:W=mgh,h指竖直方向下落的高度.
解答:
解:三个斜面高度相同,小球从三个斜面滑到底端下落的高度相同,根据重力做功的公式:W=mgh,
则三个斜面重力做功相同.
故选:C.
点评:
重力做功的公式W=mgh,即重力做功只与初末位置的高度差相同,与路径无关.
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如图所示,质量分别为3m、2m、m的三个小球A、B、C用两根长为L的轻绳相连,置于倾角为30°、高为L的固定光滑斜面上,A球恰能从斜面顶端外竖直落下,弧形挡板使小球只能竖直向下运动,碰撞过程中没有动能损失,小球落地后均不再反弹.由静止开始释放它们,不计所有摩擦,求:
(1)A球刚要落地时的速度大小
(2)C球刚要落地时的速度大小.
(3)在B球运动过程中,两绳对B球做的总功为多少.
(1)如图所示是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带.
①已知打点计时器电源频率为50Hz,则纸带上打相邻两点的时间间隔为
0.02s
0.02s
.
②ABCD是纸带上四个计数点,每两个相邻计数点间有四个点没有画出.从图中读出A、B两点间距s=
0.70cm
0.70cm
;C点对应的速度是
0.100m/s
0.100m/s
(计算结果保留三位有效数字).
(2)现要验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律.给定的器材如下:一倾角可以调节的长斜面(如图)、小车、计时器一个、米尺.
填入适当的公式或文字,完善以下实验步骤(不考虑摩擦力的影响):
①让小车自斜面上方一固定点A
1
从静止开始下滑到斜面底端A
2
,记下
所用的时间t
所用的时间t
.
②用米尺测量A
1
与A
2
之间的距离s,则小车的加速度a=
2s
t
2
2s
t
2
.
③用米尺测量A
1
相对于A
2
的高度h.设小车所受重力为mg,则小车所受的合外力F=
mgh
s
mgh
s
.
④改变
斜面的倾角或斜面高h
斜面的倾角或斜面高h
,重复上述测量.
⑤以h为横坐标,1/t
2
为纵坐标,根据实验数据作图.如能得到一条过原点的直线,则可验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律.
(多选)如图所示,完全相同的物体分别从等高的三个斜面由静止下滑至地面,下列说法正确的是( )
A.如果斜面光滑,则落地时动能相同
B.如果斜面光滑,则落地时重力瞬时功率相同
C.如果斜面光滑,则在斜面上运动时间相同
D.如果接触面粗糙,且粗糙程度相同,则沿斜面1下滑的物体落地时动能最大
(2009?奉贤区一模)如图所示,固定在水平面上的光滑斜面,倾角α=53
0
,高为H,质量为m的小物体,开始时它在斜面顶端.(sin53°=0.8,cos53°=0.6)
(1)在物体上加一个水平力使物体静止,则该该水平力的大小为多大?方向如何?
(2)辨析题:若把题(1)中的水平力反向,大小不变,然后释放物体,则物块落地的速度为多大?
某同学分析如下:因“光滑斜面”所以物体沿光滑斜面下滑不受摩擦力作用,故物体受到三个力:重力G、支持力N、水平力F,支持力不做功,根据动能定理得:
mgH+F
3H
4
=
1
2
m
V
2
-0
,解方程得到V的大小.
你认为该同学的分析正确吗?若正确,请求出落地速度的大小;若不正确,请指出错误处,并求出落地速度的大小.
用半径相同的小球1和小球2的碰撞验证动量守恒定律,实验装置如图甲所示,斜槽与水平槽圆滑连接.安装好实验装置,在地上铺一张白纸,白纸上铺放复写纸,记下重锤线所指的位置O.实验步骤如下:
步骤1:不放小球2,让小球1从斜槽上A点由静止滚下,并落在地面上.重复多次,用尽可能小的圆,把小球的所有落点圈在里面,其圆心就是小球落点的平均位置;
步骤2:把小球2放在斜槽前端边缘位置B,让小球1从A点由静止滚下,使它们碰撞.重复多次,并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置;
步骤3:用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离,即线段OM、OP、ON的长度.
(1)实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的.但是,可以通过测量
(填选项前的符号),间接地解决这个问题.
A.小球开始释放高度h
B.小球抛出点距地面的高度H
C.小球做平抛运动的射程
(2)本实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外,还需要测量的物理量有
.
A.A、B两点间的高度差h
1
B.B点离地面的高度h
2
C.小球1和小球2的质量m
1
、m
2
D.小球1和小球2的半径r
(3)经测定,m
1
=45.0g,m
2
=7.5g,小球落地点的平均位置距O点的距离如图乙所示.有同学认为,在上述实验中仅更换两个小球的材质,其它条件不变,可以使被碰小球做平抛运动的射程增大.请你用已知的数据,分析和计算出被碰小球m
2
平抛运动射程ON的最大值为
cm.
(4)完成上述实验后,某实验小组对上述装置进行了改造,如图所示.在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面,斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接.使小球1仍从斜槽上A点由静止滚下,重复实验步骤1和2的操作,得到两球落在斜面上的平均落点M′、P′、N′.用刻度尺测量斜面顶点到M′、P′、N′三点的距离分别为l
1
、l
2
、l
3
.则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为
(用所测物理量的字母表示).
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