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22-23高一下·江苏徐州·期中)如图所示,打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置验证机械能守恒定律:

 

(1)对于该实验,下列操作必要且又正确的有______

A.重物应选用质量大和体积小的金属锤

B.两限位孔必须在同一竖直线上

C.精确测量出重物的质量

D.用夹子夹好纸带稳定后,接通直流电源,然后松开夹子释放重物

E.除图示所示器材外,为了完成实验,还必须增加刻度尺

(2)实验中,先接通电源,再释放重物,得到如图所示的一条纸带,在纸带上选取三个连续打出的点ABC,测得它们到起始点O的距离分别为。已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T,设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中,重物的重力势能减小量      ,动能变化量      

 

(3)某同学想用下述方法研究机械能是否守恒:在纸带上选取多个计数点,测量它们到起始点O的距离h,计算对应计数点的重物速度v,描绘图像如图所示,并做如下判断:若图像是一条过原点的直线,斜率为K,则当满足K=      时,重物下落过程中机械能守恒。

(4)利用(3)小题的纸带通过逐差法求出重锤下落的加速度为a,已知当地的重力加速度为g,需要知道一个物理量      ,就可计算出重锤下落过程中所受的平均阻力      

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2024·重庆·模拟预测)某同学用如图(a)所示的装置验证机械能守恒定律。不可伸长的轻绳绕过轻质定滑轮,轻绳两端分别连接物块P与感光细钢柱K,两者质量均为m100g。钢柱K下端与质量为M200g的物块Q相连。铁架台下部固定一个电动机,电动机竖直转轴上装一支激光笔,电动机带动激光笔绕转轴在水平面内匀速转动,每转一周激光照射在细钢柱表面时就会使细钢柱感光并留下痕迹。初始时PKQ系统在外力作用下保持静止,轻绳与细钢柱均竖直(重力加速度g9.8m/s2)。

        

 

(1)开启电动机,待电动机以角速度ω20πrad/s匀速转动后,将PKQ系统由静止释放,Q落地前,激光在细钢柱K上留下感光痕迹,取下K,测出感光痕迹间的距离如图(b)所示:hA38.40cmhB60.00cmhC86.40cm。感光痕迹间的时间间隔T     s,激光束照射到B点时,细钢柱速度大小为vB       m/s。经判断系统由静止释放时激光笔光束恰好经过O点,在OB段,系统动能的增加量Ek     J,重力势能的减少量Ep    J,比较两者关系可判断系统机械能是否守恒。(该小问除第一空外,其余计算结果均保留3位有效数字)

(2)选取相同的另一感光细钢柱K,若初始时激光笔对准K上某点,开启电动机的同时系统由静止释放,电动机的角速度按如图(c)所示的规律变化,图像斜率为k,记录下如图(d)所示的感光痕迹,其中两相邻感光痕迹间距均为d。当满足              即可证明系统在运动过程中机械能守恒(用含字母dkgπ的表达式表示)。

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24-25高二上·湖北·期中)如图所示装置,是用来模拟测量子弹速度的简易装置。我们知道一般子弹速度可达左右,这里没有枪和子弹,我们用弹射器弹出的小球模拟子弹,本实验目的是测小球弹射出的速度。与弹射口等高处用细线悬挂一沙盒,小球弹出后会打入沙盒中并迅速相对盒子静止,细线的上端系于一固定铁架台(图中未画出)上的O点,并固定一量角器,量角器圆心在O点,另有一可绕O转动的轻质细长指针,初始与细线同处竖直方向。当沙盒向右侧摆起会带动指针同步逆时针转动,针对沙盒的阻力可以忽略不计,当沙盒摆到最高点后再摆下来时,指针就停在最大角度处静止,需手动复位到初始竖直位置。当地重力加速度为g

 

(1)实验中通过量角器读出指针从初始竖直到沙盒将指针推到最大偏角时测出指针旋转的角度,用刻度尺测出图中细线OA的长度L,还需要测出的物理量______(填写选项字母序号)

A.弹射器距地面的高度h B.小球的质量m

C.沙盒的总质量M D.弹簧的压缩量x

(2)认定小球是水平击中沙盒的,从球击中沙盒前瞬间到沙盒摆至最高处,忽略空气阻力,对小球、沙盒组成的系统_______(填写选项字母序号)

A.动量、机械能均守恒

B.动量、机械能均不守恒

C.动量守恒、机械能不守恒

(3)根据(1)选择测量的物理量符号和题干条件,写出小球弹射出的速度表达式       

(4)由于没有考虑沙盒大小,使测得小球速度比真实值       (选择填写偏大偏小不变

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