题目内容
【题目】如图所示,长为的轻弹簧
两端等高的固定在竖直墙面上,弹簧刚好处于原长,现在其中点
处轻轻地挂上一个质量为
的物体
后,物体向下运动,当它运动到最低点时,弹簧与竖直方向的夹角为
,重力加速度为
,下列说法正确的是
A.物体向下运动的过程中,机械能一直减小
B.物体在最低点时,弹簧的弹性势能为
C.物体向下运动的过程中,加速度先增大后减小
D.物体在最低点时,部分弹簧对物体的拉力大小为
【答案】AB
【解析】
A. 物体向下运动的过程中,弹簧弹力向上,位移向下,做负功,根据
W除重=△E
可知机械能一直减小,故A正确;
B. 根据能量守恒定律,物体在最低点时,速度为零,动能为零,物块减小重力势能转化为弹簧的弹性势能,有几何关系得物块下降的高度:
故弹簧的弹性势能为:
△E弹=mgh=
故B正确;
C. 物块向下运动,弹簧弹力增大,所受合外力减小,加速度减小,方向向下,当加速度为零时,重力和弹簧弹力的合力相等速度最大,物块继续向下运动弹簧弹力增大,合力增大,加速度增大方向向上,到达最低点时速度为零,故加速度先减小后增大,故C错误;
D. 当加速度为零时,重力和弹簧弹力的合力相等,物块继续向下运动弹簧弹力增大,弹簧弹力的合力大于重力,则有:
F弹cosθ>
解得:
F弹>
故D错误。

【题目】如图所示,某组同学借用“探究a与F、m之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作,进行“研究合外力做功和动能变化的关系”的实验:
(1)为达到平衡阻力的目的,取下细绳及托盘,通过调整垫片的位置,改变长木板倾斜程度,根据打出的纸带判断小车是否做______________运动.
(2)连接细绳及托盘,放入砝码,通过实验得到下图所示的纸带.纸带上O为小车运动起始时刻所打的点,选取时间间隔为0.1 s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G.实验时小车所受拉力为0.2 N,小车的质量为0.2 kg.请计算小车所受合外力做的功W和小车动能的变化ΔEk。补填表中空格_______;__________.(结果保留至小数点后第四位).
O—B | O—C | O—D | O—E | O—F | |
W/J | 0.0432 | 0.0572 | 0.0734 | 0.0915 | |
ΔEk/J | 0.0430 | 0.0570 | 0.0734 | 0.0907 |
分析上述数据可知:在实验误差允许的范围内W=ΔEk,与理论推导结果一致.
(3)实验前已测得托盘质量为7.7×10-3kg,实验时该组同学放入托盘中的砝码质量应为_______________kg(g取9.8 m/s2,结果保留至小数点后第三位).