题目内容
【题目】如图甲所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,t=0时刻,将一重为G=50N的金属小球从弹簧正上方某一高度处静止释放,小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点,然后又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后再下落,如此反复,通过安装在弹簧下端的压力传感器,测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示,则( )
A.t1时刻小球的动能最大
B.t2时刻小球的动能最大
C.t2到t3时间内,小球的动能先增加后减小
D.t2到t3时间内,小球重力势能先增大后减小
【答案】C
【解析】解:A、由图象可知,t1时刻弹力为0,此时小球刚接触弹簧,在重力作用下小球继续做加速运动,动能继续变大,故A错误; B、t2时刻弹力最大,此时小球压缩弹簧到最低点,则t2时刻小球的动能全部转化为弹性势能,动能最小,故B错误;
C、t2到t3时间内,小球在弹力的作用下先加速上升,动能变大,当弹力等于重力时,速度最大,动能最大,继续上升时重力大于弹力,小球做减速运动,动能变小,综上所述,t2到t3时间内动能先变大后减小,故C正确;
D、t2到t3时间内,小球的高度一直增加,重力势能一直变大,故D错误.
故选C.
根据影响动能、重力势能、弹性势能的大小因素和机械能守恒分析.
【题目】如图所示是某同学“探究动能的大小与哪些因素有关的实验装置图.实验中采用的器材有:斜面、金属球、木块、刻度尺等.
(1)实验中是通过观察 , 比较金属球对木块做功的多少,从而判断钢球动能的大小;要研究物体的动能跟质量的关系,就要改变物体的质量,同时控制速度不变.具体办法是:换用 , 并让它们从沿斜面静止滑下.
(2)某同学利用上述实验装置和(1)的方法探究“动能的大小与质量”的关系,将不同质量的小球从斜面上同一高度由静止滑下,记录数据如下表:
钢球的质量m/g | 50 | 100 | 150 | 200 | 250 |
木块滑行距离S/m | 0.12 | 0.24 | 0.36 | 0.48 | 0.60 |
根据以上实验数据可得出:在速度相同的条件下,物体动能的大小与质量的关系是关系.
(3)同学们为了进一步探究质量和速度谁对动能的影响较大时,他们借助速度传感器和其他仪器,通过探究得出了表一、表二两组数据:分析这两组数据可知:对物体的动能影响较大. 其理由是 . 表一(钢球撞击时的速度为v=8cm/s)
序号 | 钢球质量m/g | 木块滑行距离S/cm |
1 | 100 | 10 |
2 | 200 | 20 |
3 | 300 | 80 |
表二(钢球质量为m=100g)
序号 | 钢球撞击速度v/cm.s﹣1 | 木块滑行距离S/cm |
1 | 8 | 10 |
2 | 16 | 40 |
3 | 24 | 90 |