如图7-7-9所示,轻弹簧k一端与墙相连,质量为4 kg的木块沿光滑的水平面以5 m/s的速度运动并压缩弹簧k,求弹簧在被压缩过程中最大的弹性势能及木块的速度减为3 m/s时弹簧的弹性势能.图7-7-9
某同学利用图示装置来研究机械能守恒问题,设计了如下实验。A、B是质量均为m的小物块,C是质量为M的重物,A、B间由轻弹簧相连,A、C间由轻绳相连。在物块B下放置一压力传感器,重物C下放置一速度传感器,压力传感器与速度传感器相连。当压力传感器示数为零时,就触发速度传感器测定此时重物C的速度。整个实验中弹簧均处于弹性限度内,重力加速度为g。实验操作如下: (1)开始时,系统在外力作用下保持静止,细绳拉直但张力为零。现释放C,使其向下运动,当压力传感器示数为零时,触发速度传感器测出C的速度为v。 (2)在实验中保持A,B质量不变,改变C的质量M,多次重复第(1)步。 ①该实验中,M和m大小关系必需满足M _____ m(选填“小于”、“等于”或“大于”) ②为便于研究速度v与质量M的关系,每次测重物的速度时,其已下降的高度应_____(选填“相同”或“不同”) ③根据所测数据,为得到线性关系图线,应作出______(选填“”、“”或“”)图线。 ④根据③问的图线知,图线在纵轴上截距为b,则弹簧的劲度系数为________(用题给的已知量表示)
如图1所示,为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量及小车和砝码的质量对应关系图。钩码的质量为m1,小车和砝码的质量为m2,重力加速度为g。 ⑴下列说法正确的是_______。 A.每次在小车上加减砝码时,应重新平衡摩擦力 B.实验时若用打点计时器应先释放小车后接通电源 C.本实验m2应远小于m1 D.在用图象探究加速度与质量关系时,应作图象 ⑵实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,测得,作出图像,他可能作出图2中_______(选填“甲”、“ 乙”、“ 丙”)图线。此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是_______。 A.小车与轨道之间存在摩擦 B.导轨保持了水平状态 C.砝码盘和砝码的总质量太大 D.所用小车的质量太大 ⑶实验时,某同学遗漏了平衡摩擦力这一步骤,若轨道水平,他测量得到的图像,如图3。设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,则小车与木板间的动摩擦因数_______,钩码的质量_______。 (4)实验中打出的纸带如图所示.相邻计数点间的时间是0.1 s,图中长度单位是cm,由此可以算出小车运动的加速度是________m/s2.
(1)用如图所示的实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒,m2从高处由静止开始下落,在m1拖着的纸带上打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.下图给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点未标出,计数点间的距离如图所示.已知m1=50g,m2=150 g,g取10 m/s2,交流电源的频率为50 Hz,不考虑各处摩擦力的影响,结果保留两位有效数字。(1)在纸带上打下计数点5时m2的速度v=________m/s;(2)在打点0~5过程中系统动能的增量ΔEk=________J,系统重力势能的减少量ΔEp=________J;(3)若某同学作出v2-h图象如图所示,则该同学测得的重力加速度g=________m/s2。
如图所示,某小组同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解。A、B为两个相同的双向力传感器,该型号传感器在受到拉力时读数为正,受到压力时读数为负。A连接质量不计的细绳,可沿固定的板做圆弧形移动。B固定不动,通过光滑铰链连接长0.3m的杆。将细绳连接在杆右端O点构成支架。保持杆在水平方向,按如下步骤操作: ①测量绳子与水平杆的夹角∠AOB=θ ②对两个传感器进行调零 ③用另一绳在 O点悬挂在一个钩码,记录两个传感器读数 ④取下钩码,移动传感器A改变θ角 重复上述①②③④,得到图示表格a。 (1)根据表格a,A传感器对应的是表中力 (填“F1”或“F2”)。钩码质量为 kg(保留1位有效数字)。 (2)某次操作中,有同学使用相同器材实验,但将传感器调零后再接上支架,其后按①③④步骤重复实验,得到图示表格b,则表格空缺处数据应接近 。(保留三位有效数字,)
在追寻科学家研究足迹的过程中,某同学为探究恒力做功和物体动能变化间的关系,采用了如图甲所示的实验装置. (1)实验时,该同学用钩码的重力表示小车受到的合力,为了减小这种做法带来的实验误差,你认为应该采取的措施是 .(多选,填选项前的字母) A.保证钩码的质量远小于小车的质量 B.保证细线与长木板平行 C.把长木板不带滑轮的一端适当垫高以平衡摩擦力 D.必须先接通电源再释放小车 (2)如图乙所示是实验中得到的一条纸带,其中A、B、C、D、E、F是连续的六个计数点,相邻计数点间的时间间隔为T,相关计数点问的距离已在图中标出,测出小车的质量为M,钩码的总质量为m.从打B点到打E点的过程中,合力对小车做的功是 ,小车动能的增量是 (用题中和图中的物理量符号表示).