为了探究弹性势能与弹簧形变量之间的关系,需要测定弹簧的弹性势能。一位同学采用了如图所示的一种装置:水平放置的弹簧一端固定在墙上,另一端靠着已知质量为m的木块,此时弹簧为原长,木块的左侧是光滑的,右侧是粗糙的,水平面足够大。现利用一块秒表和一把刻度尺,测量出弹簧被压缩的弹性势能。测量步骤如下:
(1)用手水平向左推动木块,使弹簧缩短一定长度x;
(2)放手让弹簧推动木块,用秒表测出木块自弹簧原长位置运动到最终静止位置的时间t;
(3)用刻度尺测出木块 的距离S;
(4)利用测量结果,导出弹性势能的表达式EP = (用S、t、m表示)。
在验证机械能守恒定律的实验中,按要求组装好仪器,让质量m =1kg的重物自由下落做匀加速直线运动,并在纸带上打出了一系列的点,如图所示。O为打下的第一个点,A、B、C三个相邻计数点之间的时间间隔为0.04s,则打点计时器打下计数点B时重物速度为vB = m/s,从打下点O到打下计数点B的过程中重物重力势能的减少量为ΔEP = J(取g = 9.8m/s2),此过程动能的增加量为ΔEK = J。
在《探究加速度与力、质量的关系》实验中,某组同学用如图装置,采用控制变量法,来研究小车质量不变的情况下小车加速度与受力的关系。
(1)下列措施中不需要和不正确的是 。
A.首先要平衡摩擦力,使小车受到合力就是细绳对小车的拉力
B.平衡摩擦力的方法是在塑料小桶中添加砝码使小车能匀速滑动
C.每次改变拉小车拉力后都需要重新平衡摩擦力
D.实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力
E.实验中应先放小车,再开打点计时器的电源
(2)某组同学实验得出数据,画出a -F图像如图,该实验中出现的问题可能是 。
某同学用如图所示装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验。他先测出不挂砝码时弹簧下端指针所指的标尺刻度,然后在弹簧下端挂上砝码,并逐个增加砝码,测出指针所指的标尺刻度,所得数据列表如下(g = 9.8m/s2):
砝码质量m/102g |
0 |
1.00 |
2.00 |
3.00 |
4.00 |
5.00 |
6.00 |
7.00 |
标尺刻度x/10-2m |
15.00 |
18.94 |
22.82 |
26.78 |
30.66 |
34.60 |
42.00 |
54.50 |
根据所测数据在答题卡的坐标纸上作出标尺刻度与砝码质量m的关系图像。据图像可判断,在弹性限度范围内,弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律,并可求得这种规格弹簧的劲度系数为 N/m(保留2位有效数字)。
一个物体在零时刻被水平抛出,忽略空气阻力的情况下,它在第1s内、第2s内的位移之比可能为
A.1: B.1: C.1: D.1: 4
如图所示,半径=1.25m的l/4光滑圆弧轨道竖直固定,其末端切线水平,并与水平传送带相连,已知小滑块的质量为=0.5kg,滑块与传送带间的动摩擦因数=0.1,传送带长度为=1.5m,、两轮半径=0.4m,当传送带静止时,用="4" N的水平拉力将滑块从端由静止开始向左拉动。取10m/s2。
(1)若滑块到达端时撤去拉力,求:滑块沿弧形槽上升的最大高度;
(2)问题(1)中的滑块,从高点沿弧形槽再滑回端时,轨道对滑块的支持力多大?
(3)若拉力作用一段距离后撤去,滑块到达光滑曲面某一高度而下滑时,以、两轮以角速度=15rad/s顺时针转动,为使滑块能在轮最高点离开传送带飞出,则拉力作用的最短距离需多大?