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如图所示,在倾角为θ的光滑固定斜面上,劲度系数分别为k1、k2的两个轻弹簧平行于...

如图所示,在倾角为θ的光滑固定斜面上,劲度系数分别为k1、k2的两个轻弹簧平行于斜面悬挂着,k1在上 k2在下,两弹簧之间有一质量为m1的重物,现用力F(未知)沿斜面向上缓慢推动m2,当两弹簧的总长等于两弹簧的原长之和时,
求:(1)k1轻弹簧的形变量
(2)m1上移的距离
(3)推力F的大小.

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(1)由题,两弹簧的总长等于两弹簧的原长之和,则知,k1的伸长量与k2的压缩量相等,由m1重物平衡可求出k1轻弹簧的形变量. (2)先求出k1原来的伸长量,再由几何关系求出m1上移的距离. (3)根据两弹簧的形变量相等,由胡克定律列方程,求出F. 【解析】 (1)设k1轻弹簧的形变量为x,则由题意两弹簧的总长等于两弹簧的原长之和,则知k1的伸长量与k2的压缩量相等,    由m1重物平衡得:k1x+k2x=m1gsinθ,解得:x= (2)k1原来的伸长量为 则由几何关系得,m1上移的距离为:S=x-x=- (3)对m2重物平衡可知:F=m2gsinθ+k2x=m2gsinθ+ 答: (1)k1轻弹簧的形变量是. (2)m1上移的距离是-. (3)推力F的大小是m2gsinθ+.
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考点分析:
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实验主要步骤如下:
①将拉力传感器固定在小车上;
②平衡摩擦力,让小车做匀速直线运动;
③把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连;
④接通电源后自C点释放小车,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率vA、vB
⑤改变所挂钩码的数量,重复④的操作.
(1)表中记录了实验测得的几组数据,manfen5.com 满分网是两个速度传感器记录速率的平方差,请将表中第3次的实验数据填写完整(结果保留三位有效数字)(请写在答题纸的横线上);
次数F/Nmanfen5.com 满分网 (m3/s3a(m/s2
10.600.770.80
21.041.611.68
31.422.34______
42.624.654.84
53.005.495.72
(2)依据表中数据,在坐标纸上作出a~F关系图线;
(3)比较实验结果与理论计算得到的关系图线(图2中已画出理论图线),造成上述偏差的原因是______
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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