物理
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物理能力训练（11）
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1.（4分）在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz。查得当地的重力加速度g=9.80m/s2，测得所用的重物的质量为1.00kg。实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一个点记作0，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点。经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm。根据以上数据，可知重物由0点运动到C点，重力势能的减少量等于 J，动能的增加量等于 J（取3位有效数字）.
2．（8分）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落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可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端上；
C．用天平测量出重锤的质量；
D．释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带；
E．测量打出的纸带上某些点之间的距离；
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。
指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤，将其选项对应的字母填在下面的空行内，并说明其原因。答： 。
②利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值。如图所示。根据打出的纸带，选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点O的距离为，点A、C间的距离为s1，点C、E间的距离为s2，使用交流电的频率为f，则根据这些条件计算重锤下落的加速度a的表达式为：a=_________________。
③在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加，其原因主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用，可以通过该实验装置测定该阻力的大小。若已知当地重力加速度公认的较准确的值为g，还需要测量的物理量是___________。试用这些物理量和纸带上的测量数据表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小为F＝ 。
3(4分)、平静的水面上停着A、B两船，A船和人的总质量为200kg，B船质量为200kg。若水的阻力不计，当A船中的人用100N的水平恒为拉B船时，在6s内人做功______J。这段时间里人做功的最大功率为______W。
4(4分)、如图所示,mA=4kg,mB=1kg,A与桌面间的动摩擦因数μ=0.2,B与地面间的距离h=0.8m,A、B原来静止，释放B后,当 B落到地面时的速度为________m/s；B落地后,A在桌面上能继续滑行______m远才能静止下来（设桌面足够长）。（g取10m/s2）
5(4分)、在光滑水平面上有一静止的物体，现以水平恒力甲推该物体，作用一段时间后，换成相反方向的水平恒力乙推该物体，当恒力乙作用时间与恒力甲作用时间相同时，物体恰好回到原处，此时物体的动能为40J，则在整个过程中，恒力甲做的功等于_______，恒力乙做的功等于_________。
6（4分）、某司机为确定他的汽车上所载货物的质量，采用了如下方法：已知汽车本身的质量为m0，当汽车空载时，让汽车在平直公路上以额定功率行驶，从速度表上读出汽车达到的最大速度为v0。当汽车载重时，仍让汽车在平直公路上以额定功率行驶，从速度表上读出汽车达到的最大速度为vm。设汽车行驶时的阻力与总重力成正比。根据以上提供的已知量，求出该司机能测出所载货物的质量是______________。
7（8分）、一质量m=60kg的滑雪运动员从高h=20m的高台上水平滑出，落在水平地面上的B点，由于落地时有机械能损失，落地后只有大小为10m/s的水平速度，滑行到C点后静止，如图所示。已知A与B、B与C之间的水平距离s1=30m，s2=40m，g=m/s2，不计空气阻力。求
（1）滑雪运动员在水平面BC上受到的阻力大小f=？
（2）落地时损失的机械能△E=？
8（11分）、如图所示，绷紧的传送带与水平面的夹角θ=30°，皮带在电动机的带动下，始终保持V0=2m/s的速率运行。现把一质量m=10kg的工件（可看为质点）轻轻放在皮带的底端，经时间t=1.9s，工件被传送到h=1.5m的高处，取g=10m/s2。求
（1）工件与皮带间的动摩擦因数。
（2）电动机由于传送工件多消耗的电能。
9 ( 15 分）、如图，一质量为M的物块静止在桌面边缘，桌面离水平地面的高度为h。一质量为m的子弹以水平速度v0射入物块后，以水平速度v0/2 射出。重力加速度为g。求：
（1）此过程中系统损失的机械能；
（2）此后物块落地点离桌面边缘的水平距离。
10（18分）、光滑水平面上放着质量mA＝1kg的物块A与质量mB＝2kg的物块B， A与B均可视为质点，A靠在竖直墙壁上，A、B间夹一个被压缩的轻弹簧（弹簧与A、B均不拴接），用手挡住B 不动，此时弹簧弹性势能EP＝49J。在A、B间系一轻质细绳，细绳长度大于弹簧的自然长度，如图所示。放手后B向右运动，绳在短暂时间内被拉断，之后B冲上与水平面相切的竖直半圆光滑轨道，其半径R＝0.5m, B恰能到达最高点C。g＝10m/s2，求
（1）绳拉断后瞬间B的速度vB的大小；
（2）绳拉断过程绳对B的冲量I 的大小；
（3）绳拉断过程绳对A所做的功W。
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