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(6分) 因为手边没有天平,小王同学思考如何利用一已知劲度系数为k的弹簧和长度测量工具来粗测一小球的质量,他从资料上查得弹簧的弹性势能 (其中x为弹簧形变量)后,设计了如下实验:将弹簧一端固定在水平桌面上,另一端紧靠小球,弹簧原长时小球恰好在桌边,然后压缩弹簧并测得压缩量x,释放弹簧,小球飞出后落在水平地面上,测出桌高h以及落点到桌边沿的水平距离s.

(1)小球质量的表达式为:  .(4分)
(2)如果桌面摩擦是本次实验误差的主要因素,那么小球质量的测量值将  (填“偏大”、“偏小”或“准确”).(2分)

解析试题分析:(1)小球的运动分为两个过程:桌面上的加速运动和离开桌面后的平抛运动,加速过程中弹性势能转化为动能.由平抛运动可知:,联立解得,由能量守恒定律得:,解得:
(2)由于桌面存在摩擦力,弹性势能没有完全转化为动能,小球离开桌面时速度变小,水平方向的位移变小即s变小,由可知小球质量的测量值偏大.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:填空题

一名射箭者把一根质量为0.3kg的箭放在弓弦上,然后,他用一个平均为200N的力去拉弦,使其向后移动了0.9m。假定所有的能量都在箭上,那么箭离开弓的速率为    m/s,如果将箭竖直向上发射,那么它上升的高度为    m。(不计空气阻力)

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(16分) 一质量为2m的物体P静止于光滑水平地面上,其截面如图所示。图中ab为粗糙的水平面,长度为L;bc为一光滑斜面,斜面和水平面通过与θ和bc均相切的长度可忽略的光滑圆弧连接。现有一质量为m的木块以大小为v0的水平初速度从a点向左运动,在斜面上上升的最大高度为h,返回后在到达a点前与物体P相对静止。重力加速度为g。求:

(1)木块在ab段受到的摩擦力f;
(2)木块最后距a点的距离s。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,处于光滑水平面上的矩形线圈边长分别为L1和L2,电阻为R,处于磁感应强度为B的匀强磁场边缘,线圈与磁感线垂直。将线圈以向右的速度v匀速拉出磁场的过程。求:

(1)拉力大小F;
(2)拉力的功率P;
(3)拉力做的功W;
(4)线圈中产生的电热Q;
(5)通过线圈某一截面的电荷量q。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(9分) 在静电场中,将一电量q= -1.5×10―6C的电荷从A点移到B点,电场力做功为3×10-4J。如果将该电荷从C点移到A点,克服电场力做功1.5×10-4J。
(1)求AB两点间的电势差、AC两点间的电势差
(2)若将此电荷从A点移动到无穷远处,克服电场力做功为6×10-4J,求电荷在A点的电势。(设无穷远电势为零)

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(10分)在真空中的O点放一点电荷Q=1.0×10-9 C,直线MN过O点,OM=30cm,M点放一点电荷q=C,如图所示。

求:(1)M点的电场强度大小;
(2)若M、 N两点的电势差为15V,则电荷q从M点移到N点,电势能变化了多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(12分)如图所示,在距水平地面高为0.4m处,水平固定一根长直光滑杆,杆上P处固定一定滑轮(大小不计),滑轮可绕水平轴无摩擦转动,在P点的右边,杆上套一质量m=3kg的滑块A。半径R=0.3m的光滑半圆形轨道竖直地固定在地面上,其圆心O在P点的正下方,在轨道上套有一质量m=3kg的小球B。用一条不可伸长的柔软细绳,通过定滑轮将两小球连接起来。杆和半圆形轨道在同一竖直面内,滑块和小球均可看作质点,且不计滑轮大小的影响。现给滑块A施加一个水平向右、大小为60N的恒力F,求:

(1)把小球B从地面拉到半圆形轨道顶点C的过程中力F做的功。
(2)小球B运动到C处时所受的向心力的大小。
(3)小球B被拉到离地多高时滑块A与小球B的速度大小相等?

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

忽略空气阻力,下列物体运动过程中满足机械能守恒的是

A.电梯匀速下降B.物体由光滑斜面顶端滑到斜面底端
C.物体沿粗糙斜面匀速下滑 D.拉着物体沿光滑斜面匀速上升

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

如图所示,两个完全相同的小球A、B,在同一高度处,以相同大小的初速度v0分别水平抛出和竖直向上抛出。下列说法正确的是

A、两小球落地时的速度相同
B、两小球落地时,重力的瞬时功率相同
C、从开始运动至落地,重力对两小球做功相同
D、从开始运动至落地,重力对两小球做功的平均功率相同

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