如图,两质量均为m的小球,通过长为L的不可伸长轻绳水平相连,从某一高处自由下落,下落过程中绳处于水平伸直状态.在下落h高度时,绳的中点碰到水平放置的光滑钉子O.重力加速度为g,空气阻力不计,则 ( )
A.小球从开始下落到刚到达最低点的过程中机械能守恒 |
B.从轻绳与钉子相碰到小球刚到达最低点的过程,重力 的瞬时功率先增大后减小 |
C.小球刚到达最低点时速度大小为 |
D.小球刚到达最低点时的加速度大小为 |
像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.如图乙所示,气垫导轨是常用的一种实验仪器,它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在导轨上,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。某实验小组利用如图乙所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒.实验前要调整气垫导轨底座使之水平,用游标卡尺测得遮光条的宽度为d,实验时滑块从图示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间
(1)某同学用游标卡尺测得遮光条(图丙)的宽度d = cm
(2)实验前需要调整气垫导轨底座使之水平,实验时将滑块从图示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门所花时间为=1.2×10-2s ,则滑块经过光电门时的瞬时速度为(用游标卡尺的测量结果计算) m/s.
(3)在本次实验中还需要测量的物理量有:钩码的质量m、__________和 (用文字说明并用相应的字母表示)。
(4)本实验,通过比较 和 在实验误差允许的范围内相等(用测量的物理量符号表示),从而验证了系统的机械能守恒。
“时空之旅”飞车表演时,演员驾着摩托车,在球形金属网内壁上下盘旋,
令人惊叹不已,摩托车沿图示竖直轨道做圆周运动的过程中( )
A.机械能一定守恒 |
B.其输出功率始终保持恒定 |
C.经过最低点时的向心力仅由支持力提供 |
D.通过最高点时的最小速度与球形金属网直径有关 |
如图,小球从高处自由下落到竖直放置的轻弹簧上,在将弹簧第一次压缩到最短的整个过程中,下列关于小球的动能和重力势能以及弹簧的弹性势能的叙述正确的是( )
A.重力势能与动能之和总保持不变。 |
B.重力势能与弹性势能之和总保持不变。 |
C.动能与弹性势能之和总保持不变。 |
D.重力势能、弹性势能与动能之和总保持不变。 |
用如图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6V的交流电和直流电两 种.重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带打出一 系列的点,对纸带上的点 痕进行测量,据此验证机械能守恒定律.
(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件; |
B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上; |
C.用天平测出重锤的质量; |
D.释放纸带,立即接通电源开关打出一条纸带; |
E.测量纸带上某些点间的距离;
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增 加的动能.
其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是 .(将其选项对应的字母填在 横线处)
(2)在验证机械能守恒定律的实验中,若以v2为纵轴,以h为横轴,根据实验数据
绘出v2---h的图像应是________________________________,才能验证机械能守恒定律;
v2---h 图像的斜率等于________________________的数值。
为探究物体在下落过程中机械能是否守恒,某同学采用实验装置如图甲所示.
(1)其设计方案如下:让质量为m的立方体小铁块从开始端自由下落,开始端至光电门的高度差为h,则此过程中小铁块重力势能的减少量为 ;测出小铁块通过光电门时的速度v,则此过程中小铁块动能增加量为 ;比较这两个量之间的关系就可得出此过程中机械能是否守恒.(已知当地重力加速度大小为g)
(2)具体操作步骤如下:
A.用天平测定小铁块的质量m;
B.用游标卡尺测出立方体小铁块的边长d;
C.用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离h();
D.电磁铁先通电(电源未画出),让小铁块吸在开始端;
E.断开电源,让小铁块自由下落;
F.计时装置记录小铁块经过光电门所用时间为t,计算出相应速度v;
G.改变光电门的位置,重复C、D、E、F等步骤,得到七组(hi,)数据;
H.将七组数据在坐标系中找到对应的坐标点,拟合得到如图乙所示直线.
上述操作中有一步骤可以省略,你认为是 (填步骤前的字母);计算小铁块经过光电门的速度表达式v= .
(3)若图线满足条件 ,则可判断小铁块在下落过程中机械能守恒.
如图,小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上,从接触弹簧开始计时到弹簧压缩到最短的过程中,下列叙述正确的是
A.小球的速度一直减少 |
B.小球的加速度先减小后增大 |
C.小球加速度的最大值,小于重力加速度 |
D.小球机械能守恒 |
如图所示,质量为M“的光滑斜面倾角为300,质量分别为M、m的两个物体通过细绳及轻弹簧连接于光滑轻滑轮两侧,斜面底端有一与斜面垂直的挡板.开始时用手按住物体M,此时M距离挡板的距离为s,滑轮两边的细绳恰好伸直,且弹簧处于原长状态.已知M=2m,空气阻力不计.松开手后,斜面体始终保持静止,则在M下滑过程中下列说法中正确的是( )
A.M和m组成的系统机械能守恒 |
B.当M的速度最大时(未碰到板),m与地面间的作用力不为零 |
C.当M的速度最大时(未碰到板),水平面对斜面的支持力为(M’’+M+m)g |
D.当m离开地面后M做匀速运动 |
如图所示,固定在水平面上的光滑斜面倾角为300,质量分别为M、m的两个物体通过细绳及轻弹簧连接于光滑轻滑轮两侧,斜面底端有一与斜面垂直的挡板.开始时用手按住物体M,此时M距离挡板的距离为s,滑轮两边的细绳恰好伸直,且弹簧处于原长状态.已知M = 2m,空气阻力不计.松开手后,关于二者的运动下列说法中正确的是( )
A.M和m组成的系统机械能守恒 |
B.当M的速度最大时,m与地面间的作用力为零 |
C.若M恰好能到达挡板处,则此时m的速度为零 |
D.若M恰好能到达挡板处,则此过程中重力对M做的功等于弹簧弹性势能的增加量与物体m的机械能增加量之和 |
为了验证机械能守恒定律,某同学在墙壁上固定了竖直的标尺,让小钢球在标尺附近无初速释放,然后启动数码相机的连拍功能,连拍两张照片的时间间隔为T,得到了如右图所示的照片。测量出A、B、C、D、E相邻两点间的距离依次为L1、L2、L3、L4,当地重力加速度为g。
(1)为了获得钢球在C位置的动能,需要求得经C位置时的速度vc,则vc=___ __。
(2)钢球经E位置时的速度表示为_______。(填序号)
A.vE=4gT B.vE= C.vE=
(3)用B、E两点验证钢球的机械能是否相等,实际得到的关系式为
_______mg(L2+L3+L4)(填“>”、“<”或“=”),
原因是_______________________________________________________________。
某同学利用图示装置来研究机械能守恒问题,
设计了如下实验。A、B是质量均为m的小物块,C是质量为M的重物,A、B间由轻弹簧相连,A、C间由轻绳相连。在物块B下放置一压力传感器,重物C下放置一速度传感器,压力传感器与速度传感器相连。当压力传感器示数为零时,就触发速度传感器测定此时重物C的速度。整个实验中弹簧均处于弹性限度内,重力加速度为g。实验操作如下:
(1)开始时,系统在外力作用下保持静止,细绳拉直但张力为零。现释放C,使其向下运动,当压力传感器示数为零时,触发速度传感器测出C的速度为v。
(2)在实验中保持A,B质量不变,改变C的质量M,多次重复第(1)步。
①该实验中,M和m大小关系必需满足M _____ m(选填“小于”、“等于”或“大于”)
②为便于研究速度v与质量M的关系,每次测重物的速度时,其已下降的高度应_________(选填“相
同”或“不同”)
③根据所测数据,为得到线性关系图线,应作出________(选填“”、“”或“”)
图线。
④根据③问的图线知,图线在纵轴上截距为b,则弹簧的劲度系数为__________(用题给的已知量表
示)。
下图中,固定的光滑竖直杆上套有一质量为m的圆环,圆环与水平放置轻质弹簧一端相连,弹簧另一端固定在墙壁上的A点,图中弹簧水平时恰好处于原长状态。现让圆环从图示位置(距地面高度为h)由静止沿杆滑下,滑到杆的底端B时速度恰好为零。则在圆环下滑至底端的过程中
A.圆环的机械能守恒 |
B.弹力对圆环做负功,大小为mgh |
C.圆环所受合力做功为零 |
D.圆环到达B时弹簧弹性势能为mgh |
如图所示,质量相等物体A、B处于静止状态,此时物体B刚好与地面接触,现剪断绳子OA,下列说法正确的是( )
A.剪断绳子的瞬间,物体A的加速度为,物体B的加速度为0
B.弹簧恢复原长时,物体A的动能最大
C.当弹簧压缩到最短时,物体B对地面压力最大
D.剪断绳子后,物体A的机械能守恒
试题篮
()