【题目】某同学在做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验中,所用实验装置如图甲所示,所用钩码质量均为30 g。他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端,每次都测出相应的弹簧总长度,并将数据填在表中。实验中弹簧始终未超过弹性限度,取g=10 m/s2。
(1)根据实验数据在图乙所示的坐标系中作出弹簧所受弹力大小与弹簧总长度之间的函数关系的图线________。
钩码质量/g | 0 | 30 | 60 | 90 | 120 | 150 |
弹簧总长度/cm | 6.00 | 7.00 | 8.00 | 9.00 | 10.00 | 11.00 |
(2)该弹簧的自然长度为________cm;劲度系数k=________N/m。
(3)若该弹簧所能承受的最大拉力(超过此值就不是弹性形变)为10.2 N,则弹簧的最大长度为Lm=___cm。
(4)图线延长后与L=5×10-2 m直线的交点的物理意义是___________________。
【答案】 6 30 40 弹簧被压缩1 cm时的弹力为0.3 N
【解析】
(1)[1].图像如图:
(2)[2][3].由作出的FL图线可知,图线与横轴的交点的横坐标表示弹簧弹力F=0时弹簧的长度,即弹簧的自然长度,由图知为6 cm;图线的斜率即为弹簧的劲度系数
k==30 N/m。
(3)[4].由图像可以得出图线的数学表达式为
F=30L-1.8(N)
所以当弹簧弹力为10.2 N时弹簧长度最大,即Lm=0.4 m=40 cm。
(4)[5].图线延长后与L=5×10-2 m直线的交点表示弹簧长度为5 cm时的弹力,此时弹簧被压缩了1 cm,即表示弹簧被压缩1 cm时的弹力为0.3 N。
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【题目】如图所示,在直角坐标系y>0的区域存在方向沿y轴负方向的匀强电场,场强大小为E。一个氕核和一个氘核先后从y轴上y=h点以相同的动能射出,速度方向沿x轴正方向.已知进入第四象限时,速度方向与x轴正方向的夹角为60°, 的质量为m电荷量为q.不计重力.求:
(1)进入第四象限时的位置到原点O的距离;
(2) 和进入第四象限时的横坐标之比;
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【题目】2019年4月人类首张黑洞照片公布,再一次激起了人们对浩瀚宇宙深入探索的热情,经长期观测发现,宇宙中绕某恒星O运行的行星A可看成做匀速圆周运动,如图所示,行星A的轨道半径为.周期为,但其实际运行的轨道与圆轨道总存在一些偏离,且周期性地每隔时间发生一次最大的偏离(总体上行星仍然可看成匀速圆周运动)。天文学家认为形成这种现象的原因可能是A行星在远离恒星方向的外侧与其共面的圆形轨道上可能还存在着一颗未知轨道半径的行星B(认为B近似做匀速圆周运动),已知,则
(1)请说明A、B两行星的圆周运动方向是否相同;
(2)求行星B的轨道半径。
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【题目】一物体自空中的A点以一定的初速度竖直向上抛出,3s后物体的速率变为10m/s,则关于物体此时的位置和速度方向的说法可能正确的是(不计空气阻力,g=10m/s2)( )
A. 在A点上方15m处,速度方向竖直向上
B. 在A点上方15m处,速度方向竖直向下
C. 在A点上方75m处,速度方向竖直向上
D. 在A点上方75m处,速度方向竖直向下
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【题目】如图所示,三个小球从同一高度处的O点分别以水平初速度v1、v2、v3抛出,落在水平面上的位置分别是A、B、C,O′是O在水平面上的射影点,且O′A:O′B:O′C=1:3:5.若不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. v1:v2:v3=1:3:5B. 三个小球下落的时间相同
C. 三个小球落地的速度相同D. 三个小球落地的位移相同
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【题目】如图所示,游乐园的游戏项目——旋转飞椅,飞椅从静止开始缓慢转动,经过一小段时间,坐在飞椅上的游客的运动可以看作匀速圆周运动。整个装置可以简化为如图所示的模型。忽略转动中的空气阻力。设细绳与竖直方向的夹角为,则
A. 飞椅受到重力、绳子拉力和向心力作用
B. 角越大,小球的向心加速度就越大
C. 只要线速度足够大,角可以达到
D. 飞椅运动的周期随着角的増大而增大
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【题目】如图所示,水平放置的两个用相同材料制成的轮P和Q靠摩擦传动(不打滑),两轮的半径R:r=2:1.当主动轮Q匀速转动时,在Q轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在Q轮边缘上,此时Q轮转动的角速度为ω1,木块的向心加速度为a1;若改变转速,把小木块放在P轮边缘也恰能静止,此时Q轮转动的角速度为ω2,木块的向心加速度为a2,则( )
A.ω1:ω2 = :2B.ω1:ω2 = :1C.a1:a2=1:2D.a1:a2=1:1
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【题目】小明站在水平地面上,手握不可伸长的轻绳一端,绳的另一端系有质量为m的小球,甩动手腕,使球在竖直平面内做圆周运动,当球某次运动到最低点时,绳突然断掉。球飞行水平距离d后落地,如图所示,已知握绳的手离地面高度为d,手与球之间的绳长为,重力加速度为g,忽略手的运动半径和空气阻力。试求:
(1)绳子断掉时小球速度的大小v1;
(2)球落地时的速度的大小v2;
(3)绳子能够承受的最大拉力为多大;
(4)如果不改变手离地面的高度,改变绳子的长度,使小球重复上述的运动。若绳子仍然在小球运动到最低点时断掉,要使小球抛出的水平距离最大,则绳子长度应为多少,小球的最大水平距离为多少?
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【题目】(1)在做探究小车速度随时间变化的规律的实验时,要用到打点计时器,打点计时器是一种计时仪器,其电源频率为50Hz,常用的电磁打点计时器和电火花计时器使用的是______(直流电,交流电),它们是每隔______s打一个点。
(2)小车拖动纸带运动,打出的纸带如图所示。选出A、B、C、D、E、F、G,7个计数点,每相邻两点间还有4个计时点(图中未标出).已知各点间位移。则:
E点的瞬时速度vE=______m/s保留三位有效数字);小车运动加速度a=_____m/s2(保留三位有效数字)。
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