1. 公式推导: 查看更多

 

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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一次,小明在做物理作业时,推导出某物体运动时的位移s、初速度v0、加速度a和时间t之间有下面的关系:s=v0t2at3,小明以为发现了一条新的运动规律,高兴地拿去给老师看.老师一看,立即遗憾地告诉他,这个公式是错误的,不可能有满足这个公式的运动.聪明的同学,你能很快看出该式的错误吗?

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试在下述简化情况下,由牛顿定律和运动学公式导出动量守恒定律的表达式:系统是两个质点,相互作用力是恒力,不受其他力,沿直线运动,要求说明推导过程中每步的根据,以及公式中各符号和最后结果中各项的意义。

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我们知道:如图所示悬挂着的弹簧振子周期公式为,式中k为弹簧的劲度系数,m为悬挂负载的质量。这是在不考虑弹簧质量前提下的理论公式,但该理论公式和实验结果是有明显偏差的。实验表明,在周期公式中的质量除了包括负载质量m外还应包括弹簧自身质量m0的影响,即,式中为弹簧质m0对振子周期影响的有效质量。实验中我们可以通过改变负载质量(往悬挂在弹簧下的托盘中添加不同质量的砝码)同时记录振子周期的办法获得弹簧的有效质量meff。下表为实验中添加的砝码质量和振子周期的几组(mT)值,

m(g)

2.00

5.00

8.00

14.00

20.00

29.00

r(s)

0.36

0.42

0.47

0.57

0.65

0.75

请用作图法求弹簧的劲度系数k和有效质量meff(已知托盘的质量为mt=1.82g)。

(1)推导弹簧振子周期r和弹簧的有效质量meff之间的关系式。

(2)选择坐标轴,根据上表数据作出相应的图线。

(3)根据图线求出弹簧的劲度系数k和有效质量所meff,需有相应简单的演算过程。

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试在下述简化情况下,由牛顿定律和运动学公式导出动量守恒定律的表达式:系统是两个质点,相互作用力是恒力,不受其他力,沿直线运动,要求说明推导过程中每步的根据,以及公式中各符号和最后结果中各项的意义。

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