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第二十讲 实验：验证机械能守恒定律 能量守恒定律
1. (2018届南京学业水平模拟)下列说法中正确的是( )
A. 某种形式的能量减少，一定有其他形式的能量增加
B. 能量耗散表明，能量的总量并不守恒
C. 随着科技的发展，能量是可以凭空产生的
D. 随着科技的发展，永动机是可以制成的
2. (2017届盐城中学模拟)如图所示为用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置．关于这一实验，下列说法中正确的是( )
A. 打点计时器应接直流电源
B. 应先释放纸带，后接通电源打点
C. 需使用秒表测出重物下落的时间
D. 测出纸带上两点迹间的距离，可知重物相应的下落高度
3. (2018届南通学业水平模拟)如图所示，小钢球A、B从同一高度同时由静止释放，A球做自由落体运动，B球沿光滑斜面下滑．则两球落地前运动的全过程中，两球速度大小随时间变化的图象可能正确的是( )
A B C D
4. (2018届无锡学业水平模拟)无锡惠山的爬山线路较多，其中一条线路几乎都是石阶，共约1 600个，设每个石阶高度约20cm，试估算某位同学爬上惠山的过程中需克服重力做功为( )
A. 2×103J B. 2×104J C. 2×105J D. 2×106J
5. (2018届宿迁学业水平模拟)如图所示是某同学做验证机械能守恒定律实验的装置．在正确操作下得到的纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC.设重锤质量为m，当地重力加速度为g，打点计时器打点周期为T.
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(1) 为了验证重锤从打O点到打B点过程中的机械能是否守恒，需要计算重锤重力势能的减少量ΔEp＝________，动能的增加量ΔEk＝____________．(用题中所给字母表示)
(2) 实验结果显示，重锤重力势能的减少量总略大于动能的增加量，其主要原因是________．
A. 重锤的密度过大
B. 电源的电压偏低
C. 没有采用多次实验取平均值
D. 存在空气阻力和纸带与限位孔之间摩擦阻力
6. (2014年江苏普通高中学业水平测试)如图所示，水平桌面上的轻质弹簧左端固定，右端与静止在O点的小物块接触而不连接，此时弹簧无形变．现对物块施加大小恒为F、方向水平向左的推力，当物块向左运动到A 点时撤去该推力，物块继续向左运动，最终物块运动到B 点静止．已知物块质量为m，与桌面间的动摩擦因数为μ，OA＝l1，OB＝l2，重力加速度为g.
(1) 求物块在O 点刚开始运动时的加速度大小a;
(2) 在推力作用的过程中，物块的加速度大小和速度大小如何变化？请定性说明．
(3) 在物块运动的整个过程中，弹性势能的最大值Epm是多少？
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7. (2016年江苏省普通高中学业水平测试)如图甲所示，竖直放置的轻质弹簧一端固定，另一端与质量为m的小物块连接，在竖直向上的拉力T作用下，物块静止于O点．此时，T＝2mg，弹簧的伸长量为h.现撤去拉力T，物块竖直向下运动直至最低点，此过程中弹簧始终未超出弹性限度．
(1) 求物块静止于O点时，弹簧弹力的大小F；
(2) 取O为坐标原点、竖直向下为正方向建立坐标系，在图乙中作出物块向下运动到位移x＝4h 过程中的加速度a与x关系图线；
(3) 求向下运动过程中，物块动能的最大值Ekm.
甲 乙
8. (2017届南通学业水平模拟)如图所示，传送带与水平面间的夹角θ＝37°，沿顺时针匀速转动．现把质量m＝50kg的米袋轻轻放在底端A，并输送到顶端B，A、B间的距离L＝20m.可以认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.
(1) 要使米袋能够被输送到传送带顶端，米袋与传送带间的动摩擦因数应满足什么条件？
(2) 若米袋与传送带间动摩擦因数μ＝0.8，且米袋一直向上做匀加速直线运动，则米袋到达传送带顶端B时的速度vB多大？
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(3) 若米袋与传送带间动摩擦因数μ＝0.8，改变传送带的速度大小v，可以调节米袋到达传送带顶端B的时间t，试写出t随v变化的关系式．
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