题目内容
【题目】在竖直平面内,有一光滑的弧形轨道AB,水平轨道BC=4m。质量m=1kg的物体从弧形轨道A点无初速滑下,经过B点,最后停在C点,A点距水平轨道高h=0.80m。(g=10m/s2)求:
(1)物体滑至B点的速度大小;
(2)在BC段摩擦力做功。
(3)BC段的滑动摩擦因数μ;
【答案】(1)4m/s(2)-8J(3)0.2
【解析】试题分析:(1)研究物体从A运动到B的过程,根据动能定理或机械能守恒定律即可求解;(2)研究物体从B运动到C的过程,运用动能定理即可求解.(3)对整个过程,运用动能定理可求滑动摩擦因数μ.
(1)物体从A运动到B的过程,根据动能定理,有
可得物体到达B点的速度为
(2)物体从B运动到C的过程,根据动能定理得摩擦力做的功为
解得
(3)对整个过程,由动能定理得,解得
【题目】某实验小组探究弹簧的劲度系数k与其长度(圈数)的关系.实验装置如图(a)所示:一均匀长弹簧竖直悬挂,7个指针P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6分别固定在弹簧上距悬点0、10、20、30、40、50、60圈处;通过旁边竖直放置的刻度尺,可以读出指针的位置,P0指向0刻度.设弹簧下端未挂重物时,各指针的位置记为x0;挂有质量为0.100 kg的砝码时,各指针的位置记为x.测量结果及部分计算结果如下表所示(n为弹簧的圈数,重力加速度取9.80 m/s2).已知实验所用弹簧总圈数为60,整个弹簧的自由长度为11.88cm.
(1)将表中数据补充完整:①________;②________.
P1 | P2 | P3 | P4 | P5 | P6 | |
x0(cm) | 2.04 | 4.06 | 6.06 | 8.05 | 10.03 | 12.01 |
x(cm) | 2.64 | 5.26 | 7.81 | 10.30 | 12.93 | 15.41 |
n | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
k(N/m) | 163 | ① | 56.0 | 43.6 | 33.8 | 28.8 |
(m/N) | 0.0061 | ② | 0.0179 | 0.0229 | 0.0296 | 0.0347 |
(2)以n为横坐标,为纵坐标,在图(b)给出的坐标纸上画出n图像.
图(b)
(3)图(b)中画出的直线可近似认为通过原点.若从实验中所用的弹簧截取圈数为n的一段弹簧,该弹簧的劲度系数k与其圈数n的关系的表达式为k=______N/m;