題目列表(包括答案和解析)
通過理論分析可得出彈簧的彈性勢能公式Ep=kl2(式中k為彈簧的勁度系數(shù),l為彈簧長度的變化量).為驗證這一結論,A、B兩位同學設計了以下的實驗:
①兩位同學首先都進行了如圖7甲所示的實驗:將一根輕質彈簧豎直掛起,在彈簧的另一端掛上一個已知質量為m的小鐵球,穩(wěn)定后測得彈簧伸長d.②A同學完成步驟①后,接著進行了如圖乙所示的實驗:將這根彈簧豎直地固定在水平桌面上,并把小鐵球放在彈簧上,然后豎直地套上一根帶有插銷孔的長透明塑料管,利用插銷壓縮彈簧.拔掉插銷時,彈簧對小球做功,使小球彈起,測得彈簧的壓縮量l和小鐵球上升的最大高度H.③B同學完成步驟①后,接著進行了如圖丙所示的實驗:將這根彈簧放在水平桌面上,一端固定在豎直墻上,另一端被小鐵球壓縮,測得壓縮量為l,釋放彈簧后,小鐵球從高為h的桌面上水平拋出,拋出的水平距離為L.
(1)A、B兩位同學進行圖甲所示的實驗目的是為了確定什么物理量?請用m、d、g表示所求的物理量____________________.
(2)如果Ep=kl2成立,
A同學測出的物理量l與d、H的關系式是:l=____________.
B同學測出的物理量l與d、h、L的關系式是:l=__________.
(3)試分別分析兩位同學實驗誤差的主要來源
________________________________________________________________________________________________________________________________________________.
(20分)如圖所示,兩塊帶有等量異種電荷的平行金屬板分別固定在絕緣板的兩端,組成一帶電框架,兩平行金屬板間的距離L=1m,框架右端帶負電的金屬板上固定一根原長lo=0.5m的絕緣輕彈簧,框架的總質量M=9kg,由于帶電,兩金屬板間產(chǎn)生了高電壓U=2×103V,現(xiàn)用一質量m=1kg,帶電量q=+5×10-2C的帶電小球將彈簧壓縮△l=0.2m后用細線拴住,致使彈簧具有EP=65J的彈性勢能,現(xiàn)使整個裝置在光滑水平面上以V0=1m/s的速度向右運動,運動中拴小球的細線突然斷裂致使小球被彈簧彈開,不計一切摩擦,且電勢能的變化量等于電場力和相對于電場方向位移的乘積。問:
(1)當小球剛好被彈簧彈開時,小球與框架的速度分別為多大?
(2)在細線斷裂以后的運動中,小球能否與左端金屬板發(fā)生碰撞?
(福建廈門六中08~09學年高一下學期期中)在驗證機械能守恒定律的實驗中,質量為m=1.00kg的重錘拖著紙帶下落,在此過程中,打點計時器在紙帶上打出一系列的點.在紙帶上選取五個連續(xù)的點A、B、C、D和E,如圖所示.其中O為重錘開始下落時記錄的點,各點到O點的距離分別是31.4mm、49.0mm、70.5mm、95.9mm、124.8mm.當?shù)刂亓铀俣?i>g=9.8m/s2. 本實驗所用電源的頻率f=50Hz.(結果保留三位有效數(shù)字)
(1)打點計時器打下點B時,重錘下落的速度vB=________m/s,打點計時器打下點D時,重錘下落的速度vD=________m/s.
(2)從打下點B到打下點D的過程中,重錘重力勢能減小量ΔEp=________J,重錘動能增加量ΔEk=________J.
(3)在誤差允許范圍內(nèi),通過比較________就可以驗證重錘下落過程中機械能守恒了.
(4)設重錘在下落過程中受到恒定不變的阻力F,則可根據(jù)本實驗數(shù)據(jù)求得阻力F的表達式為________(用題中所給字母m,g,s1,s2,f表示).
一質量為m的物體在水平恒力F的作用下沿水平面運動,在to時刻撤去F,其v-t圖象如圖所示.已知物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ,則下列關于F的大小及其做的功W的大小關系式中,正確的是( )
A、F=μmg
B、F=2μmg
C、W=μmgvoto
D、W=μmgvoto
光滑水平面上放著質量mA=1kg的物塊A與質量mB=2kg的物塊B,A與B均可視為質點,A靠在豎直墻壁上,A、B間夾一個被壓縮的輕彈簧(彈簧與A、B均不拴接),用手擋住B不動,此時彈簧彈性勢能EP=49J。在A、B間系一輕質細繩,細繩長度大于彈簧的自然長度,如圖所示。放手后B向右運動,繩在短暫時間內(nèi)被拉斷,之后B沖上與水平面相切的豎直半圓光滑軌道,其半徑R=0.5m, B恰能到達最高點C。g=10m/s2,求
(1)繩拉斷后瞬間B的速度vB的大。
(2)繩拉斷過程繩對B的沖量I 的大。
(3)繩拉斷過程繩對A所做的功W。
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