高三物理解答题中等难度题
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登上月球的宇航员利用频闪仪(频率为每秒20次)给自由落体的小球所拍的闪光照片如图所示(图上所标数据为小球到达各位置时总的下落高度),则
(1)月球表面重力加速度为:________m/s2(保留两位有效数字).
(2)月球表面没有空气,因此做能量守恒实验具有更好的条件.假设月球表面重力加速度为上述计算值.小球的质量为m,则小球从O点由静止开始下落到E处增加的动能的表达式为________
________(距离用OA、AB、BC……等字母表示,频闪时间间隔为T),从O点开始下落到E点的过程中减少的势能表达式为________(月球表面重力加速度用g月表示),由照片上的数据可以计算并判断出小球下落过程中机械能________(填“守恒”或“不守恒”).
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“嫦娥三号”探月卫星的成功发射,标志着我国航天又迈上了一个新台阶.假设我国宇航员乘坐探月卫星登上月球,如图所示是宇航员在月球表面水平抛出小球的闪光照片的一部分.已知照片上小方格的实际边长为a,闪光周期为T,据此可知( )
A. 月球上的重力加速度为
B. 小球平抛的初速度为
C. 照片上A点一定是平抛的起始位置
D. 小球运动到D点时速度大小为
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某同学利用自由落体验证机械能守恒定律后,探究是不是也可以利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律,频闪仪每隔0.05s闪光一次,如图所标数据为实际距离,该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表。(当地重力加速度取9.8m/s2,小球质量m=0.5kg)。(结果保留3位有效数字)
时刻 | t2 | t3 | t4 | t5 |
速度 | 4.48 | 3.98 | 3.48 |
(1)由频闪照片上的数据计算t2时刻小球的速度v2=________m/s;
(2)从t2到t5时间内,重力势能增量ΔEp=______J;
(3)在误差允许的范围内,若满足___________,即可验证了机械能守恒定律。按照你的猜想,在不考虑测量误差时,应该得到的结果ΔEp________Ek(选填“>”“<”或“=”),造成这种结果的主要原因是_____________________________________________________________。
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利用闪光照相研究平抛运动的示意图。小球A由斜槽滚下,从桌边缘水平抛出,当它恰好离开桌边缘时,小球B也同时下落,闪光频率为10Hz的闪光器拍摄的照片中B球有四个像,像间距离已在图中标出,单位为cm,如图所示,两球恰在位置4相碰。则A球离开桌面时的速度________。(取g=10m/s2)
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