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題目列表(包括答案和解析)

由理論推導得向心力公式Fn=mω2r有兩位同學想再通過協(xié)作實驗來獲得體驗.設計的實驗方案如下:如圖甲所示,繩子的一端拴一個小沙袋,繩上離小沙袋重心40cm的地方打一個繩結A,80cm的地方打另一個繩結B.張同學手握繩結,如圖乙所示,使沙袋在水平方向上做勻速圓周運動.李同學幫助實驗,看著手表,每秒鐘喊2次口令.
他們進行了這樣的操作:操作①:手握繩結A,使沙袋在水平方向上做勻速圓周運動,每兩次口令運動一周,即每秒運動一周,體會此時繩子拉力的大小.操作②:改為手握繩結B,仍使沙袋在水平方向上每秒運動一周,體會此時繩子拉力的大。僮鳍郏河指臑槭治绽K結A,但使沙袋在水平方向上每秒運動2周,體會此時繩子拉力大。
請你回答下列問題:問題1:①②兩次操作,是想控制質量m和
角速度
角速度
不變,改變
轉動半徑r
轉動半徑r
,比較兩次拉力大小,進而得出向心力F跟
轉動半徑
轉動半徑
有關,你認為
次(填①或②)操作感受到的向心力比較大?問題2:①③兩次操作,是想控制質量m和
轉動半徑r
轉動半徑r
不變,改變
角速度
角速度
,比較兩次拉力大小,進而得出向心力F跟
角速度
角速度
有關,你認為次
(①或③)操作感受到的向心力比較大?

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精英家教網(wǎng)由理論分析可得,彈簧的彈性勢能公式為EP=
1
2
kx2
(式中k為彈簧的勁度系數(shù),x為彈簧的形變量).為驗證這一結論,A、B兩位同學設計了如下的實驗:
①首先他們都進行了圖甲所示的實驗:將一根輕質彈簧豎直掛起,在彈簧的另一端掛上一個已知質量為m的小鐵球,穩(wěn)定后測得彈簧伸長量為d;
②A同學完成步驟①后,接著進行了如圖乙所示的實驗:將這根彈簧豎直地固定在水平桌面上,并把小鐵球放在彈簧上,然后豎直地套上一根帶有插銷孔的長透明塑料管,利用插銷壓縮彈簧;拔掉插銷時,彈簧對小鐵球做功,使小鐵球彈起,測得彈簧的壓縮量為x時,小鐵球上升的最大高度為H.
③B同學完成步驟①后,接著進行了如圖丙所示的實驗.將這根彈簧放在一光滑水平桌面上,一端固定在豎直墻上,另一端被小球壓縮,測得壓縮量為x,釋放彈簧后,小球從高為h的桌面上水平拋出,拋出的水平距離為L.
(1)A、B兩位同學進行圖甲所示實驗是為了確定物理量:
 
,用m、d、g表示所求的物理量:
 

(2)如果EP=
1
2
kx2
成立,那么A同學測出的物理量x與d、H的關系式是x=
 
;B同學測出的物理量x與d、h、L的關系式是x=
 

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測得某電梯在上行起動階段的速度如表所示:
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)在坐標紙上描點如圖所示,請在圖中作出電梯在O~6Os內(nèi)的速度一時間圖線;
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(2)由所作圖線判斷,在0~6Os內(nèi)電梯加速度的變化情況是
 

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測得某電梯在上行起動階段的速度如表所示:
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)在坐標紙上描點如圖所示,請在圖中作出電梯在O~6Os內(nèi)的速度一時間圖線;

(2)由所作圖線判斷,在0~6Os內(nèi)電梯加速度的變化情況是______.

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“3 m跳板跳水”其運動過程可簡化為:運動員走上跳板,跳板被壓縮到最低點C,跳板又將運動員豎直向上彈到最高點A,然后運動員做自由落體運動,豎直落入水中,將運動員視為質點.已知運動員質量為m,重力加速度為g,跳板的水平點為B,AB間、BC間和B與水面間的豎直距離分別為h1、hm2和h3,如圖所示.求(1)運動員入水前速度的大;(2)跳板被壓縮到最低點C時具有的彈性勢能(假設從C到B的過程中,運動員獲得的機械能為跳板最大彈性勢能的k倍,k<1).

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