F1v1?Ff?ma v2解得
a?C错误B正确;
F1v1F1v1? mv2mv3D.根据牛顿第二定律,有恒定加速时,加速度
F1?Ff?ma'
解得
a'?D正确。 故选BD。
F1F1v1? mmv312. 如图所示,竖直光滑杆固定不动,套在杆上的弹簧下端固定,将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离地高度h=0.1m处,滑块与弹簧不拴接。现由静止释放滑块,通过传感器测量到滑块的速度和离地高度h并作出滑块的Ek-h图象。其中高度从0.2m上升到0.35m范围内图象为直线,其余部分为曲线,以地面为零势能面,不计空气阻力,取g=10m/s2,由图象可知( )
A.小滑块的质量为0.2kg
B.弹簧的劲度系数为2.5N/m,最大弹性势能为0.5J
C.小滑块运动过程中先加速再减速。在加速过程中,有加速度大小等于g的位置 D.小滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小为0.18J 【答案】AC
【解析】 【分析】 【详解】
A.在高度范围为0.2m ?Ek?mg ?h则 m?故A正确; 0.30?0kg?0.2kg 10?(0.35?0.20)B.在整个运动过程中,弹簧与滑块构成的系统机械能守恒,弹簧的弹性势能、滑块的重力势能、滑块的动能之和保持不变,最初系统只有滑块的重力势能与弹簧的弹性势能,在滑块上升过程(没有脱离弹簧)中,弹性势能转化为滑块的机械能;当滑块刚脱离弹簧,开始做竖直上抛运动时,系统的机械能全部转化为滑块的机械能。系统总的机械能为 E总?Epk?EpG?Ek?Epk?E块机 当Ep=0时 E块机?E总?Ek?EpG?(0.3?0.4)J?0.7J 最初的重力势能为EpG0?0.2J,弹性势能最大为Epk0?0.5J,在h1=0.18m时,Ek-h图像斜率为零,合外力等于零,则 mg=kx1 根据图像可知,滑块上升距离为0.1m时,弹簧恢复原长L0=0.20m,由此可知弹簧最大压缩量为 xmax=0.1m 且 x1=L0-0.18m=0.02m 则 k?mg?100N/m x1故B错误; CD.当弹簧弹性势能与滑块重力势能最小时,滑块动能最大,由图可知,Ekmax?0.32J,则 ?Ea0?pk?EpG?min?0.38J 根据上述分析可知,h0=0.1m时,滑块的加速度 kxmax?mg10?2?m/s2?40m/s2 m0.2a0?g?10m/s2 滑块在运动过程中,先做加速度减小的加速运动,加速度为零时,速度达到最大值,后做加速度增加的减速运动,结合图像可知,在加速过程中有加速度大小等于g的位置,故C正确,D错误。 故选AC。 13. 利用图示装置可以测物体问的动摩擦因数。水平粗糙桌面左端固定着定滑轮、B点固定着光电门。跨过定滑轮的细线两端分别栓接质量m的重物和质量M的物块(含宽度为d的遮光条),实验时每次都由静止释放物块,多次改变物块释放点A的位置,记录每次AB的间距x和遮光条通过光电门的时间t。(细线与滑轮间的摩擦及空气阻力均不计,重力加速度为g) (1) 物块从A运动至B的过程中,重物和物块整体的动能增量为△Ek=_______。 (2)下列各图中,能够正确反映运动过程中x与t之间关系的图像是__________(填选项序号字母)。 (3)若(2)中正确图线的斜率为k,则物块与水平面间的动摩擦因数μ=_______(填选项序号 字母)。 2kMg2kmg?(M?m)d22kmg?(M?m)d2A. B. C.2 2kmg?(M?m)d2kMg2kMg【答案】 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]物块到达B点时的速度为 ?M?m?d2 C A 2t2vB?d t则物块从A运动至B的过程中,重物和物块整体的动能增量为 2M?md??12 ?Ek?(M?m)vB?222t(2)[2]根据动能定理有 mgx??Mgx?整理后有 1d?m?M?()2 2tx?故选C。 (3)[3]由函数关系可知,斜率 1?2 2(mg??Mg)t?m?M?d2k?由此变形可得 ?m?M?d22(mg??Mg) 2kmg?(M?m)d2?= 2kMg故选A。 14. 某实验小组用图1所示的实验装置验证机械能守恒定律。现有的器材为:带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平。回答下列问题: (1)为完成此实验,除了所给的器材,还需要的器材有(________)。(填入正确选项前的字
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