题目内容
【题目】如图所示,竖直光滑杆固定不动,套在杆上的弹簧下端固定,在外力作用下将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离地高度h=0.1m处,滑块与弹簧不拴接。现由静止释放滑块,通过传感器测量到滑块的速度和离地高度h,并作出滑块的动能Ek与离地面高度h的关系图象,其中高度从0.2m上升到0.35m范围内图象为直线,其余部分为曲线,以地面为零势能面,取g=10m/s2,由图象可知( )
A.小滑块的质量为0.15kg
B.轻弹簧原长为0.2m
C.释放时弹簧的弹性势能为0.32J
D.小滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小为0.38J
【答案】BD
【解析】
A. 在从0.2m上升到0.35m范围内,
△Ek=-△EP=-mg△h,
图线的斜率绝对值为:
,
所以:m=0.2kg,故A错误;
B. 在Ekh图象中,图线的斜率表示滑块所受的合外力,由于高度从0.2m上升到0.35m范围内图象为直线,其余部分为曲线,说明滑块从0.2m上升到0.35m范围内所受作用力为恒力,所以从h=0.2m,滑块与弹簧分离,弹簧的原长为0.2m,故B正确;
C. 根据能的转化与守恒可知,当滑块上升至最大高度时,增加的重力势能即为弹簧最大弹性势能,所以:
Epm=mg△h=0.2×10×(0.350.1)=0.5J,
故C错误;
D. 由图可知,当h=0.18m时的动能最大;在滑块整个运动过程中,系统的动能、重力势能和弹性势能之间相互转化,因此动能最大时,滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小,根据能的转化和守恒可知:
EPmin=EEkm=Epm+mghEkm=0.5+0.2×10×0.10.32=0.38J,
故D正确;
【题目】某同学在做“测定木板与木块间动摩擦因数”的实验时,设计了两种实验方案:
方案一:木板固定,用弹簧测力计拉动木块,如图(a)所示.
方案二:用弹簧测力计钩住木块,用力拉动木板,如图(b)所示.除了实验必须的弹簧测力计、木块、木板、细线外,该同学还准备了若干重量均为2.00N的砝码.
(1)上述两种方案中,你认为更合理的方案是_____,理由是_____.
(2)该同学在木块上加放砝码,改变木块对木板的压力,记录了5组实验数据,如下表所示:
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
砝码/个数 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
砝码对木块压力/N | 0 | 2.00 | 4.00 | 6.00 | 8.00 |
测力计读数/N | 1.50 | 2.00 | 2.50 | 2.90 | 3.50 |
请根据上述数据在坐标纸上(图c)作出摩擦力f和砝码对木块的压力F的关系图象(以F为横坐标)____.并分析图象不过原点的原因是_____.求木块间的滑动摩擦因数为_____.