题目内容
【题目】如图所示,劲度系数为k的轻弹簧一端固定在墙上,一个小物块(可视为质点)从A点以初速度v0向左运动,接触弹簧后运动到C点时速度恰好为零,弹簧始终在弹性限度内.AC两点间距离为L,物块与水平面间动摩擦因数为μ,重力加速度为g.则物块由A点运动到C点的过程中,下列说法正确的是( )
A.弹簧和物块组成的系统机械能守恒
B.物块克服摩擦力做的功为mv02
C.弹簧的弹性势能增加量为μmgL
D.物块的初动能等于弹簧的弹性势能增加量与摩擦产生的热量之和
【答案】D
【解析】
试题此过程动能转换为弹性势能和内能,根据能量守恒列式求解.
解:A、物块与水平面间动摩擦因数为μ,由于摩擦力做功机械能减小,故A错误;
BD、此过程动能转换为弹性势能和内能,根据能量守恒知物块克服摩擦力做的功为﹣Wf=mv02﹣EP弹,故B错误,D正确;
C、根据B分析知EP弹=mv02﹣μmgL,故C错误;
故选D.
【题目】某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中,设计出如下图的实验方案,其实验装置如图所示。已知小车质量M=214.6g,砝码盘质量m0=7.8g,所使用的打点计时器交流电频率f=50Hz。其实验步骤是:
A.按图中所示安装好实验装置;
B.调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车能沿长木板向下做匀速运动;
C.取下细绳和砝码盘,记下砝码盘中砝码的质量m;
D.将小车置于打点计时器旁,先接通电源,再放开小车,打出一条纸带,由纸带求得小车的加速度a;
E.重新挂上细绳和砝码盘,改变砝码盘中砝码的质量,重复B~D步骤,求得小车在不同合外力F作用下的加速度。
回答下列问题:
(1)按上述方案做实验,是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量?___________(填“是”或“否”)。
(2)实验中打出的其中一条纸带如下图所示,由该纸带可求得小车的加速度a=___________m/s2(保留两位有效数字)。
(3)某同学将有关测量数据填入他所设计的表格中,如下表∶
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
砝码盘中砝码的重力F/N | 0.10 | 0.20 | 0.29 | 0.39 | 0.49 |
小车的加速度a/(m·s-2) | 0.88 | 1.44 | 1.84 | 2.38 | 2.89 |
他根据表中的数据画出a—F图像,如图所示,造成图线不过坐标原点的一条最主要原因是(____)
A.摩擦力平衡不足 B.摩擦力平衡过度
C.未考虑砝码盘质量的因素 D.砝码和砝码盘的总质量过大