题目列表(包括答案和解析)
通过理论分析可得出弹簧的弹性势能公式Ep=
kl2(式中k为弹簧的劲度系数,l为弹簧长度的变化量).为验证这一结论,A、B两位同学设计了以下的实验:
①两位同学首先都进行了如图7甲所示的实验:将一根轻质弹簧竖直挂起,在弹簧的另一端挂上一个已知质量为m的小铁球,稳定后测得弹簧伸长d.②A同学完成步骤①后,接着进行了如图乙所示的实验:将这根弹簧竖直地固定在水平桌面上,并把小铁球放在弹簧上,然后竖直地套上一根带有插销孔的长透明塑料管,利用插销压缩弹簧.拔掉插销时,弹簧对小球做功,使小球弹起,测得弹簧的压缩量l和小铁球上升的最大高度H.③B同学完成步骤①后,接着进行了如图丙所示的实验:将这根弹簧放在水平桌面上,一端固定在竖直墙上,另一端被小铁球压缩,测得压缩量为l,释放弹簧后,小铁球从高为h的桌面上水平抛出,抛出的水平距离为L.
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(1)A、B两位同学进行图甲所示的实验目的是为了确定什么物理量?请用m、d、g表示所求的物理量____________________.
(2)如果Ep=
kl2成立,
A同学测出的物理量l与d、H的关系式是:l=____________.
B同学测出的物理量l与d、h、L的关系式是:l=__________.
(3)试分别分析两位同学实验误差的主要来源
________________________________________________________________________________________________________________________________________________.
(20分)如图所示,两块带有等量异种电荷的平行金属板分别固定在绝缘板的两端,组成一带电框架,两平行金属板间的距离L=1m,框架右端带负电的金属板上固定一根原长lo=0.5m的绝缘轻弹簧,框架的总质量M=9kg,由于带电,两金属板间产生了高电压U=2×103V,现用一质量m=1kg,带电量q=+5×10-2C的带电小球将弹簧压缩△l=0.2m后用细线拴住,致使弹簧具有EP=65J的弹性势能,现使整个装置在光滑水平面上以V0=1m/s的速度向右运动,运动中拴小球的细线突然断裂致使小球被弹簧弹开,不计一切摩擦,且电势能的变化量等于电场力和相对于电场方向位移的乘积。问:
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(1)当小球刚好被弹簧弹开时,小球与框架的速度分别为多大?
(2)在细线断裂以后的运动中,小球能否与左端金属板发生碰撞?
(福建厦门六中08~09学年高一下学期期中)在验证机械能守恒定律的实验中,质量为m=1.00kg的重锤拖着纸带下落,在此过程中,打点计时器在纸带上打出一系列的点.在纸带上选取五个连续的点A、B、C、D和E,如图所示.其中O为重锤开始下落时记录的点,各点到O点的距离分别是31.4mm、49.0mm、70.5mm、95.9mm、124.8mm.当地重力加速度g=9.8m/s2. 本实验所用电源的频率f=50Hz.(结果保留三位有效数字)
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(1)打点计时器打下点B时,重锤下落的速度vB=________m/s,打点计时器打下点D时,重锤下落的速度vD=________m/s.
(2)从打下点B到打下点D的过程中,重锤重力势能减小量ΔEp=________J,重锤动能增加量ΔEk=________J.
(3)在误差允许范围内,通过比较________就可以验证重锤下落过程中机械能守恒了.
(4)设重锤在下落过程中受到恒定不变的阻力F,则可根据本实验数据求得阻力F的表达式为________(用题中所给字母m,g,s1,s2,f表示).
一质量为m的物体在水平恒力F的作用下沿水平面运动,在to时刻撤去F,其v-t图象如图所示.已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ,则下列关于F的大小及其做的功W的大小关系式中,正确的是( )
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A、F=μmg
B、F=2μmg
C、W=μmgvoto
D、W=
μmgvoto
光滑水平面上放着质量mA=1kg的物块A与质量mB=2kg的物块B,A与B均可视为质点,A靠在竖直墙壁上,A、B间夹一个被压缩的轻弹簧(弹簧与A、B均不拴接),用手挡住B不动,此时弹簧弹性势能EP=49J。在A、B间系一轻质细绳,细绳长度大于弹簧的自然长度,如图所示。放手后B向右运动,绳在短暂时间内被拉断,之后B冲上与水平面相切的竖直半圆光滑轨道,其半径R=0.5m, B恰能到达最高点C。g=10m/s2,求![]()
(1)绳拉断后瞬间B的速度vB的大小;
(2)绳拉断过程绳对B的冲量I 的大小;
(3)绳拉断过程绳对A所做的功W。
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