【題目】驗證機(jī)械能守恒定律的方法很多,落體法驗證機(jī)械能守恒定律就是其中的一種,圖示是利用透明直尺自由下落和光電計時器來驗證機(jī)械能守恒定律的簡易示意圖.當(dāng)有不透光的物體從光電門間通過時,光電計時器就可以顯示物體的擋光時間,所用的光電門傳感器可測得最短時間為0.01ms.將擋光效果好、寬度d=3.8×10﹣3m的黑色磁帶貼在透明直尺上,現(xiàn)將直尺從一定高度由靜止釋放,并使其豎直通過光電門.一同學(xué)測得各段黑色磁帶通過光電門的時間△ti與圖中所示的高度差△hi , 并將部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行了處理,結(jié)果如圖所示.(取g=9.8m/s2 , 表格中M=0.1kg為直尺的質(zhì)量)
△ti(×10﹣3s) | vi= (m/s) | △Eki= Mv Mv (J) | △hi(m) | Mghi(J) | |
1 | 1.21 | 3.14 | ﹣ | ﹣ | ﹣ |
2 | 1.15 | 3.30 | 0.052 | 0.06 | 0.059 |
3 | 1.00 | 3.80 | 0.229 | 0.24 | 0.235 |
4 | 0.95 | 4.00 | 0.307 | 0.32 | 0.314 |
5 | 0.90 | ① | ② | 0.41 | ③ |
(1)從表格中的數(shù)據(jù)可知,直尺上磁帶通過光電門的瞬時速度是利用vi= 求出的,請你簡要分析該同學(xué)這樣做的理由是: .
(2)表格中的數(shù)據(jù)①、②、③分別為、、 .
(3)通過實驗得出的結(jié)論是: .
(4)根據(jù)該實驗,請你判斷下列△Ek﹣△h圖象中正確的是 .
【答案】
(1)當(dāng)位移很小,時間很短時可以利用平均速度來代替瞬時速度,由于本題中擋光物的尺寸很小,擋光時間很短,因此直尺上磁帶通過光電門的瞬時速度可以利用vi= 求出
(2)4.22m/s,0.397J,0.402J
(3)在實驗誤差允許的范圍內(nèi),機(jī)械能守恒
(4)C
【解析】解:(1)根據(jù)平均速度的定義v= 可知,當(dāng)位移很小,時間很短時可以利用平均速度來代替瞬時速度,由于本題中擋光物的尺寸很小,擋光時間很短,因此直尺上磁帶通過光電門的瞬時速度可以利用vi= 求出.(2)根據(jù)題意可知: ,則動能的增加量 = J=0.397J,重力勢能的減小量△Ep=Mg△h5=0.1×9.8×0.41J=0.402J.(3)可知在實驗誤差允許的范圍內(nèi),機(jī)械能守恒.(4)根據(jù)機(jī)械能守恒得,△Ek=mg△h,可知△Ek﹣△h圖線為過原點的傾斜直線,所以答案是:C.
所以答案是:(1)當(dāng)位移很小,時間很短時可以利用平均速度來代替瞬時速度,由于本題中擋光物的尺寸很小,擋光時間很短,因此直尺上磁帶通過光電門的瞬時速度可以利用vi= 求出.(2)4.22m/s,0.397J,0.402J,(3)在實驗誤差允許的范圍內(nèi),機(jī)械能守恒,(4)C.
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【題目】如圖所示,質(zhì)量m=2kg的物體靜止于水平地面的A處.現(xiàn)用大小F=30N的水平拉力拉此物體,經(jīng)t0=2s拉至B處.已知A、B間距L=20m,求:
(1)物體與地面間的動摩擦因數(shù)μ;
(2)為了使物體從A處由靜止開始運動并能到達(dá)B處,求力F作用的最短時間t;
(3)有些同學(xué)覺得:要使物體從A處由靜止開始運動并能到達(dá)B處,力F的大小和最短作用時間t之間存在一定的關(guān)系.例如甲同學(xué)猜想:力F越大,所用時間t越短.請你用所學(xué)物理知識找到F﹣t之間定量的關(guān)系.
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【題目】火星和木星沿各自的橢圓軌道繞太陽運行,根據(jù)開普勒行星運動定律可知( )
A.太陽位于木星運行軌道的中心
B.火星和木星繞太陽運行速度的大小始終相等
C.火星與木星公轉(zhuǎn)周期之比的平方等于它們軌道半長軸之比的立方
D.相同時間內(nèi),火星與太陽連線掃過的面積等于木星與太陽連線掃過的面積
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【題目】根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論,下列說法正確的是( )
A.變化的電場一定能產(chǎn)生磁場
B.變化的磁場一定能產(chǎn)生變化的電場
C.恒定的電場一定能產(chǎn)生恒定的磁場
D.恒定的磁場一定能產(chǎn)生恒定的電場
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【題目】質(zhì)量為1kg的物塊A,以5m/s的速度與質(zhì)量為4kg靜止的物塊B發(fā)生正碰,碰撞后物塊B的速度大小可能為( )
A.0.5m/s
B.1m/s
C.1.5m/s
D.3m/s
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【題目】某同學(xué)用如圖所示的裝置通過半徑(設(shè)為r)相同的A、B球(rA>rB)的碰撞來驗證動量守恒定律.圖中CQ是斜槽,QR為水平槽.實驗時先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滾下,圖中O點是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點,米尺水平放置,且平行于G、R、O所在的平面,米尺的零刻度線與O點對齊.
(1)這個實驗要驗證的結(jié)論是 .
A.mA =mA +mB
B.mA =mA +mB
C.mA( ﹣2r)=mA( ﹣2r)+mB
D.mA( ﹣2r)=mA( ﹣2r)+mB
(2)實驗中,對入射小球A在斜槽上釋放點的高低對實驗的影響,正確的是 .
A.釋放點越低,小球受阻力越小,入射小球速度越小,誤差越小
B.釋放點越低,兩球碰后水平位移越小,水平位移測量的相對誤差越小
C.釋放點越高,入射小球?qū)Ρ慌鲂∏虻淖饔昧υ酱,軌道對被碰小球的阻力越?/span>
D.釋放點越高,兩球相碰時,相互作用的內(nèi)力越大,誤差越。
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【題目】如圖,節(jié)水灌溉中的噴嘴距地高0.45m,假定從噴嘴水平噴出的水做平拋運動,噴灌半徑為3m,不計空氣阻力,取g=10m/s2 . 則 ( )
A.水從噴嘴噴出至落地的位移為3m
B.水從噴嘴到地而的時間為0.3s
C.水從噴嘴噴出的水落地時的速度大小為l0m/s
D.水從噴嘴噴出的速度大小為l0m/s
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【題目】如圖所示,CD左側(cè)存在場強(qiáng)大小E= ,方向水平向左的勻強(qiáng)電場,一個質(zhì)量為m、電荷量為+q的光滑絕緣小球,從底邊BC長為L、傾角53°的光滑直角三角形斜面頂端A點由靜止開始下滑,運動到斜面底端C點后進(jìn)入一光滑豎直半圓形細(xì)圓管內(nèi)(C處為一小段長度可忽略的光滑圓弧,圓管內(nèi)徑略大于小球直徑,半圓直徑CD在豎直線上),恰能到達(dá)細(xì)圓管最高點D點,隨后從D點離開后落回斜面上某點P.(重力加速度為g,sin53°=0.8,Cos53°=0.6)求:
(1)小球到達(dá)C點時的速度;
(2)小球從D點運動到P點的時間t.
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【題目】關(guān)于電磁場和電磁波,下列敘述中不正確的是( 。
A.均勻變化電場在它的周圍產(chǎn)生均勻變化的磁場
B.振蕩電場在它的周圍產(chǎn)生同頻振蕩的磁場
C.電磁波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì),頻率不變,傳播速度與波長發(fā)生變化
D.電磁波能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象
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