【題目】某同學利用下述裝置對輕質彈簧的彈性勢能進行探究,一輕質彈簧放置在光滑水平桌面上,彈簧左端固定,右端與一小球接觸而不固連:彈簧處于原長時,小球恰好在桌面邊緣,如圖(a)所示.向左推小球,使彈黃壓縮一段距離后由靜止釋放:小球離開桌面后落到水平地面.通過測量和計算,可求得彈簧被壓縮后的彈性勢能.回答下列問題:
(1)本實驗中可認為,彈簧被壓縮后的彈性勢能Ep與小球拋出時的動能Ek相等.已知重力加速度大小為g.為求得Ek,至少需要測量下列物理量中的 (填正確答案標號).
A.小球的質量m |
B.小球拋出點到落地點的水平距離s |
C.桌面到地面的高度h |
D.彈簧的壓縮量△x |
E.彈簧原長l0
(2)用所選取的測量量和已知量表示Ek,得Ek= .
(3)圖(b)中的直線是實驗測量得到的s﹣△x圖線.從理論上可推出,如果h不變.m增加,s﹣△x圖線的斜率會 (填“增大”、“減小”或“不變”):如果m不變,h增加,s﹣△x圖線的斜率會 (填“增大”、“減小”或“不變”).由圖(b) 中給出的直線關系和Ek的表達式可知,Ep與△x的 次方成正比.
【答案】(1)ABC; (2); (3)減小,增大,2
【解析】試題分析:(1)由平拋規(guī)律可知,由水平距離和下落高度即可求出平拋時的初速度,進而可求出物體動能,所以本實驗至少需要測量小球的質量m、小球拋出點到落地點的水平距離s、桌面到地面的高度h,故選ABC.
(2)由平拋規(guī)律可知:豎直方向上:h=gt2,水平方向上:x=vt,而動能Ek=mv2聯(lián)立可得Ek=;
(3)由題意可知如果h不變,m增加,則相同的△L對應的速度變小,物體下落的時間不變,對應的水平位移x變小,x-△L圖線的斜率會減;只有h增加,則物體下落的時間增加,則相同的△L下要對應更大的水平位移x,故x-△L圖線的斜率會增大。彈簧的彈性勢能等于物體拋出時的動能,即Ep=,可知Ep與△x的2次方成正比,而△x與△L成正比,則Ep與△L的2次方成正比。
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【題目】如圖甲在水平地面上放置一個質量為m=0.lkg.帶電量為q=0.01C的物體物體與地面之間的動摩擦因數(shù)為u=0.4,地面上存在水平向左的電場,物體由靜止開始向左運動,電場強度E隨物體的位移x變化的圖像如圖乙所示。已知g=10m/s2,求:
(1)運動過程中物體的最大加速度;
(2)物體的速度達到最大時距出發(fā)點的距離。
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【題目】如圖,質量為m=100kg的物體處于傾角為370的斜面底端,物體與斜面間的動摩擦因素為μ=0.5,現(xiàn)用一額定功率P=6kw的電動機通過固定于斜面頂端的滑輪把物體拉著沿斜面向上運動。起初,物體以2m/s2的加速度勻加速向上,當電動機輸出功率達到其額定功率后則保持功率不變.若已知物體在到達斜面頂端前已處于勻速穩(wěn)定運行狀態(tài),斜面長65.7m,求物體運動到斜面頂端所用的總時間t。
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【題目】在冰壺比賽中,某隊員利用紅壺去碰撞對方的藍壺,兩者在大本營中心發(fā)生對心碰撞如圖(a)所示,碰后運動員用冰壺刷摩擦藍壺前進方向的冰面來減小阻力,碰撞前后兩壺運動的v-t圖線如圖(b)中實線所示,其中紅壺碰撞前后的圖線平行,兩冰壺質量均為19 kg,則
A. 碰后藍壺速度為0.8m/s
B. 碰后藍壺移動的距離為2.4m
C. 碰撞過程兩壺損失的動能為7.22J
D. 碰后紅、藍兩壺所受摩擦力之比為5:4
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【題目】如圖所示,初速度不計的電子從電子槍中射出,在加速電場中加速,從正對P板的小孔射出,設加速電壓為U1,又垂直偏轉電場方向射入板間并射出,設偏轉電壓為U2。則:
A. U1變大,則電子進入偏轉電場的速度變大
B. U1變大,則電子在偏轉電場中運動的時間變短
C. U2變大,則電子在偏轉電場中運動的加速度變小
D. 若要電子離開偏轉電場時偏移量變小,僅使U1變大,其它條件不變即可
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【題目】在如圖所示的電路中,電源電動勢E=6.0V,內阻r=2Ω,定值電阻R1=R2=10Ω,R3=30Ω,R4=35Ω,電容器的電容C=100F,電容器原來不帶電.求:
(1)閉合開關S后,電路穩(wěn)定時,流過R3的電流大小I3;
(2)閉合開關S后,直至電路穩(wěn)定過程中流過R4的總電荷量Q。
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【題目】閱讀下列材料,回答
大力發(fā)展地鐵,可以大大減少燃油公交車的使用,減少汽車尾氣排放.無錫已經(jīng)開通地鐵1號線和2號線.其中1號線起點堪橋站,終點長廣溪站.全長29.42km.
若一列地鐵列車從甲站由靜止啟動后做直線運動,先勻加速運動20s.達到最高速度72km/h,再勻速運動80s,接著勻減速運動15s 到達乙站停。O列車在勻加速運動階段牽引力為1×106N,勻速階段牽引力的功率為6×103 kW,忽略勻減速運動階段牽引力所做的功.
小明乘坐地鐵從堪橋到長廣溪緊接著坐地鐵回到堪橋.此過程中,小明的位移和路程分別是( )
A.29.42km,29.42km B.0,58.84km
C.58.84km,58.84km D.0,0
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【題目】如圖所示,有一可繞豎直中心軸轉動的水平圓盤,上面放置勁度系數(shù)為k=46N/m的彈簧,彈簧的一端固定于軸O點,另一端連接質量為m=1kg的小物塊A,物塊與盤間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,開始時彈簧未發(fā)送形變,長度為,若最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等,重力加速度,物塊A始終與圓盤一起轉動,則:
(1)圓盤的角速度多大時,物塊A將開始滑動?
(2)當角速度緩慢地增加到4rad/s時,彈簧的伸長量是多少?(彈簧伸長在彈性限度內且物塊未脫離圓盤)。
(3)在角速度從零緩慢地增加到4rad/s過程中,物塊與盤間摩擦力大小為f,試通過計算在坐標系中作出圖像。
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【題目】如圖,海王星繞太陽沿橢圓軌道運動,P為近日點,Q為遠日點,M,N為軌道短軸的兩個端點,運行的周期為,若只考慮海王星和太陽之間的相互作用,則海王星在從P經(jīng)過M、Q到N的運動過程中( )
A. 從P到M所用的時間等于
B. 從Q到N階段,機械能逐漸變大
C. 從P到Q階段,速率逐漸變大
D. 從M到N階段,萬有引力對它先做負功后做正功
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