【題目】用如圖所示的實驗裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗時,將打點計時器固定在鐵架臺上,使重物帶動紙帶從靜止開始自由下落。
(1)除了圖示的實驗器材,下列實驗器材中還必須使用的是___________(填字母代號)。
A.交流電源 B.刻度尺 C.秒表 D.天平(帶砝碼)
(2)該實驗中,需要測量物體由靜止開始下落到某點時的瞬時速度v和下落高度h,某同學(xué)利用實驗得到的紙帶,設(shè)計了以下四種測量方案。
A.用刻度尺測出物體下落的高度h,并測出下落時間t.通過計算出瞬時速度v.
B.用刻度尺測出物體下落的高度h,并通過計算出瞬時速度v.
C.根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度,等于這點前后相鄰兩點間的平均速度,測算出瞬時速度v,并通過計算出高度h.
D. 用刻度尺測出物體下落的高度h,根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度,等于這點前后相鄰兩點間的平均速度,測算出瞬時速度v
以上方案中只有一種最合理,最合理的是_________(填字母代號)。
(3)實驗中,先接通電源,再釋放重物,得到如圖2所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點A、B、C,測得它們到起始點O的距離分別為hA、hB、hC.已知當?shù)刂亓铀俣葹間,打點計時器打點的周期為T。設(shè)重物的質(zhì)量為m.從打O點到打B點的過程中,重物的重力勢能變化量___________,動能的變化量___________。
【答案】 AB D
【解析】(1)打點計時器需要交流電源,計數(shù)點間的距離需要刻度尺測量,因為打點計時器是計時儀器,所以不需要秒表,物體的質(zhì)量在等式兩邊可以抵消,所以不需天平,故AB正確.
(2)該實驗是驗證機械能守恒定律的實驗.因為我們知道自由落體運動只受重力,機械能就守恒.如果把重物的實際運動看成自由落體運動,再運用自由落體的規(guī)律求解速度,那么就不需要驗證呢.其中ABC三項都是運用了自由落體的運動規(guī)律求解的,故ABC錯誤,D正確.
(3)重力做正功,重力勢能減小,故重物的重力勢能變化量,根據(jù)勻變速直線運動平均速度推論可得在B點的速度為,故物體的動能增加量為
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【題目】如圖所示,甲是閉合銅線框,乙是有缺口的銅線框,丙是閉合的塑料線框,它們的正下方都放置一薄強磁鐵,現(xiàn)將甲、乙、丙拿至相同高度H處同時釋放(各線框下落過程中不翻轉(zhuǎn)),則以下說法正確的是
A. 三者同時落地
B. 甲、乙同時落地,丙后落地
C. 甲、丙同時落地,乙后落地
D. 乙、丙同時落地,甲后落地
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【題目】如圖所示,某人身系彈性繩從高空P處自由下落,做蹦極運動。圖中a是彈性繩原長的位置,c是人所到達的最低點,b是人靜止地懸著時的平衡位置,不計空氣阻力,則人到達
A. a點時動能最大
B. b點時繩的彈性勢能為零
C. c點時繩的彈性勢能最大
D. 從a點到c點,繩對人的沖量始終向下
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【題目】虛線是用實驗方法描繪出的某一靜電場的一簇等勢線及其電勢的值,一帶電粒子只在電場力作用下飛經(jīng)該電場時,恰能沿圖中的實線AC運動,則下列判斷不正確的是( 。
A. 粒子一定帶負電
B. 粒子在A點的電勢能大于在C點的電勢能
C. 粒子在A點的動能大于在C點的動能
D. A點的場強小于C點的場強
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【題目】在一次低空跳傘訓(xùn)練中,當直升機懸停在離地面H=224m高處時,傘兵離開飛機做自由落體運動。運動一段時間后,打開降落傘,展傘后傘兵以a=12.5m/s2的加速度勻減速下降。為了傘兵的安全,要求傘兵落地速度最大不得超過v=5m/s,取g=10m/s2,求:
(1)傘兵在空中的最短時間為多少?
(2)傘兵展傘時,離地面的高度至少為多少?
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【題目】如圖所示,可自由移動的活塞將密閉的氣缸分為體積相等的上下兩部分A和B。初始狀態(tài)時,A、B中氣體的溫度都是800 K,B中氣體的壓強為1.25×105 Pa,活塞質(zhì)量m=2.5 kg,氣缸橫截面積S=10 cm2,氣缸和活塞都是由絕熱的材料制成,F(xiàn)保持B中氣體溫度不變,設(shè)法緩慢降低A中氣體的溫度,使A中氣體體積變?yōu)樵瓉淼?/span>,若不計活塞與氣缸壁之間的摩擦,g取10 m/s2,求降溫后A中氣體的溫度。
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【題目】“娛樂風洞”是一項將科技與驚險相結(jié)合的娛樂項目,它能在一個特定的空間內(nèi)把表演者“吹”起來.假設(shè)風洞內(nèi)向上的風量和風速保持不變,表演者調(diào)整身體的姿態(tài),通過改變受風面積(表演者在垂直風力方向的投影面積),來改變所受向上風力的大。阎梭w所受風力大小與受風面積成正比.人水平橫躺時受風面積最大,此時人所受風力大于重力;站立時受風面積最小,此時人所受風力小于重力;如圖所示,某次表演中,人體可上下移動的空間總高度為H,表演者由靜止以站立身姿從A位置下落,經(jīng)過B位置時調(diào)整為水平橫躺身姿(不計調(diào)整過程的時間和速度變化),運動到C位置速度恰好減為零。已知AB段距離大于BC段距離,關(guān)于表演者下落的過程,下列說法正確的是( )
A. 從A至B過程表演者的平均速度大于從B至C過程表演者的平均速度
B. 從A至B過程表演者的運動時間等于從B至C過程表演者的運動時間
C. 從A至B過程表演者加速度的絕對值大于從B至C過程表演者加速度的絕對值
D. 從A至C的過程中,重力對表演者做的功等于表演者克服風力做的功
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【題目】如圖所示,光滑水平直軌道上有3個質(zhì)量均為m的物塊A、B、C,B的左側(cè)固定一輕彈簧(彈簧左側(cè)的擋板質(zhì)量不計).設(shè)A以速度v0朝B運動,壓縮彈簧;當A、B速度相等時,B與C恰好相碰并粘接在一起,然后繼續(xù)運動.假設(shè)B和C碰撞過程時間極短.求:
(1)B和C碰撞瞬間損失的機械能;
(2)彈簧被壓縮到最短時的彈性勢能.
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