为了“探究外力做功与物体动能变化的关系”,查资料得知,弹簧的弹性势能Ep=
kx2,其中k是弹簧的劲度系数,x是弹簧长度的变化量。
某同学就设想用压缩的弹簧推静止的小球(质量为m)运动来探究这一问题。
为了研究方便,把小铁球O放在水平桌面上做实验,让小球O在弹力作用下运动,即只有弹簧推力做功。
该同学设计实验如下:
首先进行如图甲所示的实验:将轻质弹簧竖直挂起来,在弹簧的另一端挂上小铁球O,静止时测得弹簧的伸长量为d。
在此步骤中,目的是要确定物理量_____,用m、d、g表示为_____。
接着进行如图乙所示的实验:将这根弹簧水平放在桌面上,一端固定,另一端被小铁球压缩,测得压缩量为x,释放弹簧后,小铁球被推出去,从高为h的水平桌面上抛出,小铁球在空中运动的水平距离为L。
小铁球的初动能Ek1=_____。
小铁球的末动能Ek2=_____。
弹簧对小铁球做的功W=_____。(用m、x、d、g表示)
对比W和Ek2-Ek1就可以得出“外力做功与物体动能变化的关系”,即在实验误差允许范围内,外力所做的功等于物体动能的变化。
如图甲所示是一打桩机的简易模型。质量m=1 kg的物体在拉力F作用下从与钉子接触处由静止开始运动,上升一段高度后撤去F,到最高点后自由下落,撞击钉子,将钉子打入一定深度。物体上升过程中,机械能E与上升高度h的关系图象如图乙所示。不计所有摩擦,g取10 m/s2( )
A. 拉力F的大小为12 N
B. 物体上升1.0 m处的速度为2 m/s
C. 撤去F后物体上升时间为0.1 s
D. 物体上升到0.25 m高度处拉力F的瞬时功率为12 W
迄今发现的二百余颗太阳系外行星大多不适宜人类居住，绕恒星“Gliese581”运行的行星“G1－581c”却很值得我们期待．该行星的温度在0 ℃到40 ℃之间，质量是地球的6倍、直径是地球的1.5倍，公转周期为13个地球日．“Gliese581”的质量是太阳质量的0.31倍．设该行星与地球均视为质量分布均匀的球体，绕其中心天体做匀速圆周运动，则( )
A. 在该行星和地球上发射卫星的第一宇宙速度相同
B. 如果人到了该行星，其体重是地球上的2
倍
C. 该行星与“Gliese581”的距离是日地距离的
倍
D. 由于该行星公转速度比地球大，地球上的物体如果被带上该行星，其质量会稍有变化
如右图所示，一个电影替身演员准备跑过一个屋顶，然后水平地跳跃并离开屋顶，在下一栋建筑物的屋顶上着地．如果他在屋顶跑动的最大速度是4.5m/s，那么下列关于他能否安全跳过去的说法正确的是(g取10m/s2)
A. 他安全跳过去是可能的
B. 他安全跳过去是不可能的
C. 如果要安全跳过去，他在屋顶水平跳跃速度应大于6.2m/s
D. 如果要安全跳过去，他在屋顶水平跳跃速度应小于4.5m/s
如图甲、乙中是一质量m=6×103 kg的公共汽车在t=0和t=4 s末两个时刻的两张照片。当t=0时,汽车刚启动(汽车的运动可看成匀加速直线运动)。图丙是车内横杆上悬挂的手拉环的图象,测得θ=30°。根据题中提供的信息,无法估算出的物理量是( )
A. 汽车的长度
B. 4 s内汽车牵引力所做的功
C. 4 s末汽车的速度
D. 4 s末汽车合外力的瞬时功率
如图所示,一根跨越光滑定滑轮的轻绳,两端各连有一杂技演员(可视为质点),甲站于地面,乙从图示的位置由静止开始向下摆动,运动过程中绳始终处于伸直状态,当演员乙摆至最低点时,甲刚好对地面无压力,则演员甲的质量与演员乙的质量之比为( )
A. 1∶1 B. 2∶1
C. 3∶1 D. 4∶1
