题目内容
【题目】某弹簧振子沿x轴的简谐振动图象如图所示,下列描述正确的是( )
A.t=1s时,振子的速度为零,加速度为负的最大值
B.t=2s时,振子的速度为负,加速度为正的最大值
C.t=3s时,振子的速度为负的最大值,加速度为零
D.t=4s时,振子的速度为正,加速度为负的最大值
【答案】A
【解析】A、t=1s时,振子位于正向最大位移处,振子的速度为零,加速度的方向指向平衡位置,所以加速度为负的最大值,故A正确;
B、t=2s时,振子位于平衡位置正在向下运动,振子的速度最大,方向向下,加速度为0,故B错误;
C、t=3s时,振子位于负向最大位移处,振子的速度为零,加速度最大,故C错误;
D、t=4s时,振子位于平衡位置正在向上运动,振子的速度为正,加速度为0,故D错误.
故选:A.
根据简谐运动的位移图象直接读出质点的位移与时间的关系.由简谐运动规律知,当物体位移为零时,质点的速度最大,加速度为零;当位移为最大值时,速度为零,加速度最大.加速度方向总是与位移方向相反,位移为负值,加速度为正值.
【题目】利用如图1所示的实验装置探究恒力做功与物体动能变化的关系.小车的质量为M=200.0g,钩码的质量为m=10.0g,打点计时器的电源为50Hz的交流电.
(1)挂钩码前,为了消除摩擦力的影响,应调节木板右侧的高度,直至向左轻推小车观察到 .
(2)挂上钩码,按实验要求打出的一条纸带如图2所示.选择某一点为O,一次每隔4个计时点取一个计数点.用刻度尺量出相邻计数点间的距离△x,记录在纸带上.计算打出各计数点时小车的速度v,其中打出计数点“1”时小车的速度v1=m/s.
(3)将钩码的重力视为小车受到的拉力,取g=9.80m/s2 , 利用W=mg△x算出拉力对小车做的功W.利用Ek= Mv2算出小车动能,并求出动能的变化量△Ek . 计算结果见下表.
W/×10﹣3J | 2.45 | 2.92 | 3.35 | 3.81 | 4.26 |
△Ek/×10﹣3J | 2.31 | 2.73 | 3.12 | 3.61 | 4.00 |
请根据表中的数据,在答题卡的方格纸上作出△Ek﹣W图象.
(4)实验结果表明,△Ek总是略小于W.某同学猜想是由于小车所受拉力小于钩码重力造成的.用题中小车和钩码质量的数据可算出小车受到的实际拉力F= .