题目内容
(1)某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中,设计了如图所示的实验装置.所用的钩码每只的质量都是30g,他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端,每次都测出相应的弹簧总长度,将数据填在了下面的表中.(弹力始终未超过弹性限度,取g=10m/s2)
①试根据这些实验数据在右图给定的坐标纸上作出砝码质量M与弹簧总长L之间的函数关系图线.
②上一问所得图线的物理意义是
③该弹簧的劲度k为 N/m
(2)某同学利用一架固定好的自动相机,用同一张底片多次曝光的方法,拍下了一辆小轿车启动后不久做匀加速直线运动的照片.相邻两次曝光的时间间隔为2.0s.已知小轿车的车长为4.5m.他用刻度尺测量照片上的长度关系,结果如图所示.请你估算这辆小轿车的加速度a= m/s2
①试根据这些实验数据在右图给定的坐标纸上作出砝码质量M与弹簧总长L之间的函数关系图线.
砝码质量M(g) | 0 | 30 | 60 | 90 | 120 | 150 |
弹簧总长X(cm) | 6.00 | 7.15 | 8.34 | 9.48 | 10.64 | 11.79 |
③该弹簧的劲度k为
(2)某同学利用一架固定好的自动相机,用同一张底片多次曝光的方法,拍下了一辆小轿车启动后不久做匀加速直线运动的照片.相邻两次曝光的时间间隔为2.0s.已知小轿车的车长为4.5m.他用刻度尺测量照片上的长度关系,结果如图所示.请你估算这辆小轿车的加速度a=
分析:(1)图线跟坐标轴交点,表示弹力为零时弹簧的长度,即为弹簧的原长.由画得的图线为直线可知弹簧的弹力大小与弹簧伸长量成正比.
(2)纸带问题的处理是力学实验中常见的问题.测得纸带上的点间距,利用匀变速直线运动的推论△S=aT2,可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度.
(2)纸带问题的处理是力学实验中常见的问题.测得纸带上的点间距,利用匀变速直线运动的推论△S=aT2,可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度.
解答:解:(1)①画一条直线,使尽可能多的点落在这条直线上,不在直线上的点均匀地分布在直线两侧,如图所示:
②图线的物理意义是表明弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比.
③根据胡克定律得:
由k=
可得k=25N/m
(2)从照片上可得,刻度尺的1厘米相当于实际长度3m.量出前后两段位移分别为4.00cm和6.70cm,对应的实际位移分别为12m和20.1m,由△S=aT2可得a=2.0m/s2;
故答案为:(1)①如图所示;②表明弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比;③k=25N/m;(2)2.0.
②图线的物理意义是表明弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比.
③根据胡克定律得:
由k=
△F |
△x |
(2)从照片上可得,刻度尺的1厘米相当于实际长度3m.量出前后两段位移分别为4.00cm和6.70cm,对应的实际位移分别为12m和20.1m,由△S=aT2可得a=2.0m/s2;
故答案为:(1)①如图所示;②表明弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比;③k=25N/m;(2)2.0.
点评:第一问关键作图后用斜率表示劲度系数,第二问关键根据公式△S=aT2求解加速度.
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