时间:2019-12-13 02:30:50
1、实验题 (6分)为了探究动能定理,一位同学设计了如图所示的实验装置。他先固定并调整斜槽,让末端O点的切线水平,再将一木板竖直放置并固定,木板到斜槽末端O的距离为s,使小球从斜槽上某一标记点由静止释放,若小球到达斜槽底端时下落的高度为H、小球从O点做平抛运动击中木板时下落的高度为y。
(1)假定斜槽光滑,小球由静止滑下到击中木板的过程中,满足动能定理的关系式为:__________。
(2)若斜槽倾角为θ,小球与斜槽之间的动摩擦因数为μ(只考虑滑动摩擦力,且小球与水平槽之间的摩擦不计),小球由静止滑下到击中木板的过程中,满足动能定理的关系式是:___________。
(3)改变小球在斜槽上的释放位置,进行多次测量,能得到多组关于H和y的数据,若以H为横坐标,从(1)、(2)中的关系式可知以________为纵坐标,通过描点作图,能得到一条倾斜的直线。
参考答案:(1);(2)
;(3)
;
本题解析:(1)由平抛运动规律知、
,故可得
,而此时竖直方向的分速度为
,故可知
,根据动能定理可得
,代入可得所以满足动能定理的关系式为
;(2)若存在摩擦力,则有
,将
代入此式可得满足动能定理的关系式为
;(3)由(1)中关系式可得
,由(2)中关系式可得
,可以看出,以
为纵坐标作出的图像是一条倾斜的直线;
本题难度:一般
2、选择题 如图所示,劲度系数为k的轻弹簧竖直固定在水平面上,上端固定一质量为m0的托盘,托盘上有一个质量为m的木块。用竖直向下的力将原长为L0的弹簧压缩后突然撤去外力,则m即将脱离m0时的弹簧长度为(? )
A.L0
B.
C.
D.
参考答案:A
本题解析:
试题分析:当m即将脱离m0时二者加速度相同,它们之间的弹力为零,因此根据牛顿第二定律有:
对m有:mg=ma?①设弹簧对m0的作用力为F,则有:m0g+F=m0a?②
联立①②解得:F=0,因此弹簧处于原长状态,故A正确,BCD错误.故选A.
本题难度:简单
3、实验题 如图为10分度的游标卡尺测量钢管内径时的示数,其示数为 ?mm,
螺旋测微器(千分尺)示数如图所示,读数为?mm,
参考答案:22.7mm; 8.474mm
本题解析:略
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,小球自A点有静止自由下落,到B点时与弹簧接触,到C点时弹簧被压缩到最短,若不计弹簧质量和空气阻力,在小球由A→B→C的运动过程中( )
A.小球在B点时动能最大
B.重力势能和弹簧势能之和先增加后减小
C.小球和弹簧总机械能守恒
D.到C点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量
参考答案:CD
本题解析:
本题难度:一般
5、计算题 如图所示,为一轻质弹簧的长度l和弹力F大小的关系图象,试由图线确定:
(1)弹簧的原长;
(2)弹簧的劲度系数;
(3)弹簧长为0.20m时弹力的大小。
参考答案:解:(1)当弹簧的弹力为零时,弹簧处于原长状态,由题图可知原长l0=10 cm
(2)当弹簧长度为15 cm时,弹力大小为10 N,对应弹簧的伸长量为△l=(15-10) cm=5×10-2 m
由胡克定律F=kx得:
(3)当弹簧长为0.20 m时,弹簧伸长量为:△l"=(0.20-0.10) m=0.10 m
由胡克定律F=k得:F"=k△l"=200×0.10 N=20 N
本题解析:
本题难度:一般