题目内容
【题目】如图所示,质量为2m的木板,静止在光滑水平面上,木板左端固定着一根轻质弹簧,一质量m=1kg,大小不计的木块,从木板右端以未知初速度开始沿木板向左滑行,最终回到了木板右端刚好与未从木板滑出。若在木块压缩弹簧的过程中,弹簧的弹性势能可达到的最大值为6J,木块与木板间滑动摩擦力大小保持不变,求:
(1)当弹簧弹性势能最大时,木块的速度与初速度的大小之比;
(2)未知初速度的大小及木块在木板上滑动的过程中系统损失的机械能。
【答案】(1)(2)
【解析】
(1)弹簧的弹性势能最大,设此时的速度为,系统的动量守恒,由动量守恒定律可得:
解得:
(2)当木块向左运动到和木板的速度相等时,由能量的转化与守恒:
从初状态到木块又滑到木板右端,两者相对静止,共同的速度仍为,由能量的转化与守恒:
以上方程解得:
这个过程中,木块的初速度为,两者的共同速度为
所以系统损失的机械能为:
【题目】(11分)某同学用如图甲的装置验证机械能守恒定律:
(1)安装打点计时器时,纸带的两个限位孔必须处在同一 线上;
(2)接通电源,让打点计时器正常工作后,松开 ;
(3)将纸带上打出第一个点记为0,并在离0点较远的任意点依次选取几个连续的点,分别记为1,2,3,….量出各点与0点的距离h,算出各点对应的速度,分别记为v1至v6,数据如下表:
代表符号 | v1 | v2 | v3 | v4 | v5 | v6 |
数值(m/s) | 2.80 | 2.99 | 3.29 | 3.39 | 3.59 | 3.78 |
表中有一个数据有较大误差,代表符号为 。
(4)修正数据后,该同学计算出各点对应速度的平方值,并作v2–h图象,如图乙所示,若得出的直线斜率为k,则可测出重力加速度g= .与真实值相比,测出的g值 .(填“偏小”或“偏大”)
【题目】某同学在“用打点计时器测速度”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点。其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10s。(计算结果保留3位有效数字)
(1) 电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,根据打点计时器打出的纸带,下列选项中:
A.时间间隔 B.位移 C.加速度 D.平均速度
E.瞬时速度
我们可以从纸带上直接得到的物理量是 ,测量得到的物理量是 ,若纸带做的是匀变速直线运动,则通过计算得到的物理量是 。
(2)每两个计数点间还有 个点没有标出。
(3)通过分析纸带可知小车的平均加速度为 。
(4)试根据纸带上各个计数点间的距离,每隔0.10s测一次速度,计算出打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度,并将各个速度值填入下表
(5)将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中,并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线。)