11.一位同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系.他的实鈥︹€�查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

一位同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系,他的实验如下:在离地面为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的一小钢球接触,当弹簧处于自然长度时,小钢球恰好在桌子边缘,如图所示。让小钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使网球沿水平方向射出桌面,小球在空气中飞行后落到水平地面上,水平距离为s。

   (1)请你推导出弹簧弹性势能Ep与小钢球质量m、桌面离地面高度h、水平距离s等物理量的关系式:             

   (2)弹簧的压缩量x与对应的钢球在空中飞行的水平距离s的实验数据如下表的所示:根据以上实验数据,请你猜测弹簧的弹性势能Ep与弹簧的压缩量x之间的关系式为              ,并说明理由:             

弹簧的压缩量x(cm)

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

钢球飞行的水平距离s(m)

1.01

1.50

2.01

2.48

3.01

3.50

查看答案和解析>>

一位同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系,他的实验如下:在离地面高度为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的一小钢球接触.当弹簧处于自然长度时,小钢球恰好在桌子边缘,如图所示.让小钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使钢球沿水平方向射出桌面,小球在空中飞行后落到水平地面上,水平距离为s.

   (1)请你推导出弹簧弹性势能Ep与小钢球质量m、桌面离地面高度h、水平距离s等物理量的关系式:__________.

   (2)弹簧的压缩量x与对应的钢球在空中飞行的水平距离s的实验数据如下表所示:

弹簧的压缩量x(cm)

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

钢球飞行的水平距离s(m)

1.01

1.50

2.01

2.48

3.01

3.50

    根据以上实验数据,请你猜测弹簧的弹性势能Ep与弹簧的压缩量x之间的关系,并说明理由: __________________________  __________________    _______________

    _________________________________    _______________________________  ___

查看答案和解析>>

一位同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系,他的实验如下:在离地面高度为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的一小钢球接触.当弹簧处于自然长度时,小钢球恰好在桌子边缘,如图所示.让小钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使钢球沿水平方向射出桌面,小球在空中飞行后落到水平地面上,水平距离为s.

   (1)请你推导出弹簧弹性势能Ep与小钢球质量m、桌面离地面高度h、水平距离s等物理量的关系式:__________.

   (2)弹簧的压缩量x与对应的钢球在空中飞行的水平距离s的实验数据如下表所示:

弹簧的压缩量x(cm)

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

钢球飞行的水平距离s(m)

1.01

1.50

2.01

2.48

3.01

3.50

根据以上实验数据,请你猜测弹簧的弹性势能Ep与弹簧的压缩量x之间的关系:

       _________________________________       _______________________________

查看答案和解析>>

一位同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系,他的实验如下:在离地面高度为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的一小钢球接触。当弹簧处于自然长度时,小钢球恰好在桌子边缘,如图所示。让小钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使钢球沿水平方向射出桌面,小球在空中飞行后落到水平地面上,水平距离为s
(1)请你推导出弹簧弹性势能Epm、桌面离地面高度h、水平距离s等物理量的关系式:__________。
(2)弹簧的压缩量x与对应的钢球在空中飞行的水平距离s的实验数据如下表所示:
根据以上实验数据,请你猜测弹簧的弹性势能Epx之间的关系,并说明理由:__________________________________       _______________________________。

查看答案和解析>>

一位同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系,他的实验如下:在离地面高度为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的一小钢球接触.当弹簧处于自然长度时,小钢球恰好在桌子边缘,如图所示.让小钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使钢球沿水平方向射出桌面,小球在空中飞行后落到水平地面上,水平距离为s.

①请你推导出弹簧弹性势能Ep与小钢球质量m、桌面离地面高度h、水平距离s等物理量的关系式:__________.
②弹簧的压缩量x与对应的钢球在空中飞行的水平距离s的实验数据如下表所示:
弹簧的压缩量x(cm)
1 .00
 1 .50
 2 .00
2 .50
 3 .00
 3 .50
钢球飞行的水平距离s(m)
 1 .01
 1 .50
 2.01
 2 .48
 3 .01
 3 .50

根据以上实验数据,请你猜测弹簧的弹性势能Ep与弹簧的压缩量x之间的关系,并说明理由:___________________________________________________
 _______________________________                                                                               

查看答案和解析>>

 

1.答案:CD如果物体受到的合外力为零,机械能不一定守恒,如在光滑水平面上物体做匀

   速直线运动,其机械能守恒。在粗糙水平面上做匀速直线运动,其机械能就不守恒.所以

   A错误;合外力做功为零,机械能不一定守恒.如在粗糙水平面上用绳拉着物体做匀速直

   线运动,合外力做功为零,但其机械能就不守恒。所以B错误;物体沿光滑曲面自由下

   滑过程中,只有重力做功,所以机械能守恒.所以C正确;做匀加速运动的物体,其机械

   能可能守恒,如自由落体运动,所以D正确.但有时也不守恒,如在粗糙水平面上拉着一

   个物体加速运动,此时就不守恒.

2.答案:AC   物体从A点到A/的过程中,只有重力G和支持力N做功,由动能定理

   ,在此过程中支持力做功为,从A/回到O点的过程中支

   持力的方向与路径始终垂直,所以支持力不做功,A正确.重力做的总功为零,支持力做

  

   的总功,由动能定理得,B不正确.木板对

   物体的作用力为支持力N和摩擦力F,由即木板对物体做

   的功为零,C正确,D错误.

3.答案:AC   根据动能定理知A正确,B错误.第1s内,,1s末到3s末,

  ,第4s内,,所以F1+F3=2F2.

4.答案:ACD 物体下落的加速度为,说明物体下落过程中受到的阻力大小为

   由动能定理,;其中阻力做功为,即机械能减少量;又

   重力做功总与重力势能变化相对应,故ACD正确.

5.答案:A   若使拉力F做功最少,可使拉力F恰匀速拉木块,容易分析得出(此

   时绳子上的拉力等于),而位移为,所以.

6.答案:D    本题可采用排除法.F1F2大于弹力过程,向右加速运动,向左加速运

动,F1F2均做正功,故系统动能和弹性势能增加,A错误;当F1F2小于弹力,弹簧

仍伸长,F1F 2还是做正功,但动能不再增加而是减小,弹性势能在增加,B错;当

速度减为零,反向运动,这时F1F2又做负功,C错误.故只有D正确.

7.答案:C    本题容易错选,错选的原因就是没有根据功的定义去计算摩擦力的功,而直

   接凭主观臆断去猜测答案,因此可设斜坡与水平面的夹角,然后根据摩擦力在斜坡上和

   水平面上的功相加即可得到正确答案为C.

8.答案:D   因重物在竖直方向上仅受两个力作用:重力mg、拉力F,这两个力的相互关

   系决定了物体在竖直方向上的运动状态.设匀加速提升重物时拉力为F1,加速度为a,由

   牛顿第二定律,所以有,则拉力F1做功为

   匀速提升重物时,设拉力为F2,由平衡条件得F2=mg

   匀速直线运动的位移,力F2所做的功比较上述两种情况

   下拉力F1F2分别对物体做功的表达式,可以发现,一切取决于加速度a与重力加速度

   的关系.若a>g时,,则W1>W2;若a=g时,,则W1=W2;若a<g

   时,,则W1<W2.因此A、B、C的结论均可能出现,故答案应选D.

9.答案:BD   当A、B一起做匀加速直线运动时,弹簧一定处于伸长状态,因此当撤去外

   力F到系统停止运动的过程中,系统克服阻力做功应包含系统的弹性势能,因此可以得

   知BD正确.

10.答案:BD    选取物体开始运动的起点为重力零势能点,物体下降位移s,则由动能定理得,,则物体的机械能为,在E―s图象中,图象斜率的大小反映拉力的大小,0~s1过程中,斜率变大,所以拉力一定变大,A错;s1s2过程的图象为直线,拉力F不变,物体可能在做匀加速或匀减速直线运动,B对C错;如果全过程都有,则D项就有可能.

11.答案:(1) (3分)   (2)x的关系:x2成正比 (3分)   猜测的理由:由表中数据可知,在误差范围内,x∝s,从可猜测x2成正比(2分)

       解析:由,所以,根据机械能守恒定律:弹簧的弹性势能与小钢球离开桌面的动能相等,因此.

12.答案:(1)OC  (2分) (2)1.22m(3分)   1.23m  (3分) 小于 (2分)   实际测得的高度比自由落体对应下落的高度小(2分)

       解析:(1)从有效数字的位数上不难选出OC不符合有效数字读数要求;(2)重力势能的减少量为1.22m,B点的瞬时速度是AC全程的平均速度,可以求出动能的增量为=1.23m;实验过程中由于存在阻力因素,实际上应是重力势能的减少量略大于动能的增加量,之所以出现这种可能,可能是实际测得的高度比自由落体对应的高度小.

13.解析:(1)汽车上坡时沿斜面做匀速运动,则,(2分)

       (2分)    解得(1分) 

(2)汽车下坡时,同理有,(2分) (2分)

         解得(1分)

       上述计算结果告诉我们,汽车在输出功率一定的条件下,当F1>F2时,v1<v2,即汽车沿斜坡上行时,车速v1小,换取汽车较大的牵引力F1;当汽车沿斜坡下行时,车的牵引力F2较小,则车速v2较大. (3分)

14.解析:(1)在A球未落地前,ABC组成的系统机械能守恒,设A球刚要落地时系统的速度大小为v1,则 ,(2分)

       又(2分)  代入数据并解得,(1分)

   (2)在A球落地后,B球未落地前,BC组成的系统机械能守恒,设B球刚要落地时系统的速度大小为v2,则,(2分)

(2分)   代入数据并解得,(1分)

B球落地后,C球未落地前,C球在下落过程中机械能守恒,设C球刚要落地时系统的速度大小为v3,则 ,(2分) 又,代入数据得,.(2分)

15.解析:(1)B刚要离开地面时,A的速度恰好为零,即以后B不会离开地面.

       当B刚要离开地面时,地面对B的支持力为零,设绳上拉力为F.

       B受力平衡,F=m2g①(2分)   对A,由牛顿第二定律,设沿斜面向上为正方向,

       m1gsinθF=m1a②(2分)   联立①②解得,a=(sinθ-)g③(2分)

       由最初A自由静止在斜面上时,地面对B支持力不为零,推得m1gsinθ<m2g

       即sinθ<  故A的加速度大小为(sinθ-)g,方向沿斜面向上(2分)

   (2)由题意,物块A将以P为平衡位置振动,当物块回到位置P时有最大速度,

       设为vm.从A由静止释放,到A刚好到达P点过程,由系统能量守恒得,

       m1gx0sinθ=Ep+④(2分)

       当A自由静止在P点时,A受力平衡,m1gsinθ=kx0 ⑤(2分)

       联立④⑤式解得,.(2分)

16.解析:原来进入传送带:由,解得v1=10m/s(2分)

       离开B:由,解得t2=1s,m/s(4分)

       因为,所以物体先减速后匀速,由m/s,解得m(4分)

       第一次传送带做的功:(2分) 

       第二次传送带做的功:(2分)

       两次做功之比(2分)

17.解析:(1)设BC一起下降h1时,ABC的共同速度为vB被挡住后,C再下落h后,AC两者均静止,分别对ABC一起运动h1AC一起再下降h应用动能定理得,

       ①(2分)

       ②(2分)

       联立①②并代入已知数据解得,h=0.96m,(2分)

       显然h>h2,因此B被挡后C能落至地面. (2分)

   (2)设C落至地面时,对AC应用能定理得,

       ③(2分)

       对A应用动能定理得,④(2分)

       联立③④并代入数据解得, s=0.165m(2分)

       所以A滑行的距离为=(0.3+0.3+0.165)=0.765m(2分)

18.解析:设AB相对静止一起向右匀速运动时的速度为v.撤去外力后至停止的过程中,A受到的滑动摩擦力为(2分)   其加速度大小(2分)

       此时B的加速度大小为(2分)

       由于,所以(4分)

       即木板B先停止后,A在木板上继续做匀减速运动,且其加速度大小不变.

       对A应用动能定理得(2分)

       对B应用动能定理得(2分)

       消去v解得,.(3分)

 


同步练习册答案
鍏� 闂�