(5)假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响,若重物质量不满足远小于小车质量的条件,则从理论上分析,图4中正确反映v2﹣W关系的是 。
【答案】(1)B;(2)A;B;(3)mgx2;
;(4)0.008+4.69W;质量;(5)D
【解析】(1)打点计时器使用的是交流电,故选:B;
(2)平衡摩擦力的方法是:把木板一段垫高,让小车滑下,当小车匀速运动时,就意味着摩擦力抵消了,故选:A;
此时应当让打点计时器打点,因为打点计时器也会有摩擦力,故选:B;
(3)由于近似认为拉力等于重力,所以根据W=FS可知,拉力做功为W=mgx2; 中点时刻的速度等于该段时间内的平均速度,所以B点的速度等于AC段的平均速度,即V=
=
;
(4)根据图象上的点,可以得出得v2随W变化的表达式为:v2=0.008+4.69W; 功是能量转化的量度,所以功和能的单位是相同的,斜率设为k,则k=
,代入单位后,
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k的单位为kg﹣1,所以与该斜率有关的物理量为质量;
(5)如果实验中完全消除了摩擦力和其它阻力,若重物质量满足远小于小车质量的条件,那么重物重力做的功就等于重锤和小车动能的增加量;
即:W=(M+m)v2,期中W=mgh,质量都是定值,所以v2与W成正比, 由于重物质量不满足远小于小车质量的条件,则拉力做功偏大,故D图正确。 故选:D。
3.(2010?海南)利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置示意图如图1所示:
(1)实验步骤:
①将气垫导轨放在水平桌面上,桌面高度不低于lm,将导轨调至水平; ②用游标卡尺测量挡光条的宽度l,结果如图2所示,由此读出l= mm; ③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离s= m;
④将滑块移至光电门1左侧某处,待砝码静止不动时,释放滑块,要求砝码落地前挡光条已通过光电门2;
⑤从数字计时器(图1中未画出)上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间△t1和△t2;
⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量M,再称出托盘和砝码的总质量m. (2)用表示直接测量量的字母写出下列所示物理量的表达式:
①滑块通过光电门1和光电门2时瞬时速度分别为v1= 和v2= .
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②当滑块通过光电门1和光电门2时,系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能分别为Ek1= 和E k2= .
③在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中,系统势能的减少△EP= (重力加速度为g).
(3)如果△EP= ,则可认为验证了机械能守恒定律. 【答案】(1)②9.30③0.6000(2)①③mgs(3)Ek2﹣Ek1
【解析】(1)l=9mm+0.05mm×6=9.30mm s=80.00cm﹣20.00cm=60.00cm
(2)①由于挡光条宽度很小,因此将挡光条通过光电门时的平均速度当作瞬时速度. v1=
,v2=
,
②(M+m)
,(M+m)
②根据动能的定义式得:
通过光电门1,系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能为E k1=(M+m)
通过光电门2,系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能为E k2=(M+m)③系统势能的减少△EP=mgh=mgs
(3)如果△EP=△E k=Ek2﹣Ek1 即重力势能的减小量等于动能的增加量,则可认为验证了机械能守恒定律.
考点三 滑块橡皮筋
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