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题目列表(包括答案和解析)

由理论推导得向心力公式Fn=mω2r有两位同学想再通过协作实验来获得体验.设计的实验方案如下:如图甲所示,绳子的一端拴一个小沙袋,绳上离小沙袋重心40cm的地方打一个绳结A,80cm的地方打另一个绳结B.张同学手握绳结,如图乙所示,使沙袋在水平方向上做匀速圆周运动.李同学帮助实验,看着手表,每秒钟喊2次口令.
他们进行了这样的操作:操作①:手握绳结A,使沙袋在水平方向上做匀速圆周运动,每两次口令运动一周,即每秒运动一周,体会此时绳子拉力的大小.操作②:改为手握绳结B,仍使沙袋在水平方向上每秒运动一周,体会此时绳子拉力的大小.操作③:又改为手握绳结A,但使沙袋在水平方向上每秒运动2周,体会此时绳子拉力大小.
请你回答下列问题:问题1:①②两次操作,是想控制质量m和
角速度
角速度
不变,改变
转动半径r
转动半径r
,比较两次拉力大小,进而得出向心力F跟
转动半径
转动半径
有关,你认为
次(填①或②)操作感受到的向心力比较大?问题2:①③两次操作,是想控制质量m和
转动半径r
转动半径r
不变,改变
角速度
角速度
,比较两次拉力大小,进而得出向心力F跟
角速度
角速度
有关,你认为次
(①或③)操作感受到的向心力比较大?

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精英家教网由理论分析可得,弹簧的弹性势能公式为EP=
1
2
kx2
(式中k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量).为验证这一结论,A、B两位同学设计了如下的实验:
①首先他们都进行了图甲所示的实验: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量为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,弹簧对小铁球做功,使小铁球弹起,测得弹簧的压缩量为x时,小铁球上升的最大高度为H.
③B同学完成步骤①后,接着进行了如图丙所示的实验.将这根弹簧放在一光滑水平桌面上,一端固定在竖直墙上,另一端被小球压缩,测得压缩量为x,释放弹簧后,小球从高为h的桌面上水平抛出,抛出的水平距离为L.
(1)A、B两位同学进行图甲所示实验是为了确定物理量:
 
,用m、d、g表示所求的物理量:
 

(2)如果EP=
1
2
kx2
成立,那么A同学测出的物理量x与d、H的关系式是x=
 
;B同学测出的物理量x与d、h、L的关系式是x=
 

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测得某电梯在上行起动阶段的速度如表所示:
t/s 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0
v/(m?s-1 0 0.04 0.17 0.36 0.60 0.88 1.15 1.39 1.58 1.71 1.75 1.75 1.75
(l)在坐标纸上描点如图所示,请在图中作出电梯在O~6Os内的速度一时间图线;
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(2)由所作图线判断,在0~6Os内电梯加速度的变化情况是
 

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测得某电梯在上行起动阶段的速度如表所示:
t/s00.51.01.52.02.53.03.54.04.55.05.56.0
v/(m?s-100.040.170.360.600.881.151.391.581.711.751.751.75
(l)在坐标纸上描点如图所示,请在图中作出电梯在O~6Os内的速度一时间图线;

(2)由所作图线判断,在0~6Os内电梯加速度的变化情况是______.

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“3 m跳板跳水”其运动过程可简化为:运动员走上跳板,跳板被压缩到最低点C,跳板又将运动员竖直向上弹到最高点A,然后运动员做自由落体运动,竖直落入水中,将运动员视为质点.已知运动员质量为m,重力加速度为g,跳板的水平点为B,AB间、BC间和B与水面间的竖直距离分别为h1、hm2和h3,如图所示.求(1)运动员入水前速度的大小;(2)跳板被压缩到最低点C时具有的弹性势能(假设从C到B的过程中,运动员获得的机械能为跳板最大弹性势能的k倍,k<1).

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