摘要:由②③④式得:
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由理论推导得向心力公式Fn=mω2r有两位同学想再通过协作实验来获得体验.设计的实验方案如下:如图甲所示,绳子的一端拴一个小沙袋,绳上离小沙袋重心40cm的地方打一个绳结A,80cm的地方打另一个绳结B.张同学手握绳结,如图乙所示,使沙袋在水平方向上做匀速圆周运动.李同学帮助实验,看着手表,每秒钟喊2次口令.
他们进行了这样的操作:操作①:手握绳结A,使沙袋在水平方向上做匀速圆周运动,每两次口令运动一周,即每秒运动一周,体会此时绳子拉力的大小.操作②:改为手握绳结B,仍使沙袋在水平方向上每秒运动一周,体会此时绳子拉力的大小.操作③:又改为手握绳结A,但使沙袋在水平方向上每秒运动2周,体会此时绳子拉力大小.
请你回答下列问题:问题1:①②两次操作,是想控制质量m和
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他们进行了这样的操作:操作①:手握绳结A,使沙袋在水平方向上做匀速圆周运动,每两次口令运动一周,即每秒运动一周,体会此时绳子拉力的大小.操作②:改为手握绳结B,仍使沙袋在水平方向上每秒运动一周,体会此时绳子拉力的大小.操作③:又改为手握绳结A,但使沙袋在水平方向上每秒运动2周,体会此时绳子拉力大小.
请你回答下列问题:问题1:①②两次操作,是想控制质量m和
角速度
角速度
不变,改变转动半径r
转动半径r
,比较两次拉力大小,进而得出向心力F跟转动半径
转动半径
有关,你认为②
②
次(填①或②)操作感受到的向心力比较大?问题2:①③两次操作,是想控制质量m和转动半径r
转动半径r
不变,改变角速度
角速度
,比较两次拉力大小,进而得出向心力F跟角速度
角速度
有关,你认为次③
③
(①或③)操作感受到的向心力比较大?由理论分析可得,弹簧的弹性势能公式为EP=
kx2(式中k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量).为验证这一结论,A、B两位同学设计了如下的实验:
①首先他们都进行了图甲所示的实验:将一根轻质弹簧竖直挂起,在弹簧的另一端挂上一个已知质量为m的小铁球,稳定后测得弹簧伸长量为d;
②A同学完成步骤①后,接着进行了如图乙所示的实验:将这根弹簧竖直地固定在水平桌面上,并把小铁球放在弹簧上,然后竖直地套上一根带有插销孔的长透明塑料管,利用插销压缩弹簧;拔掉插销时,弹簧对小铁球做功,使小铁球弹起,测得弹簧的压缩量为x时,小铁球上升的最大高度为H.
③B同学完成步骤①后,接着进行了如图丙所示的实验.将这根弹簧放在一光滑水平桌面上,一端固定在竖直墙上,另一端被小球压缩,测得压缩量为x,释放弹簧后,小球从高为h的桌面上水平抛出,抛出的水平距离为L.
(1)A、B两位同学进行图甲所示实验是为了确定物理量: ,用m、d、g表示所求的物理量: .
(2)如果EP=
kx2成立,那么A同学测出的物理量x与d、H的关系式是x= ;B同学测出的物理量x与d、h、L的关系式是x= .
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①首先他们都进行了图甲所示的实验:将一根轻质弹簧竖直挂起,在弹簧的另一端挂上一个已知质量为m的小铁球,稳定后测得弹簧伸长量为d;
②A同学完成步骤①后,接着进行了如图乙所示的实验:将这根弹簧竖直地固定在水平桌面上,并把小铁球放在弹簧上,然后竖直地套上一根带有插销孔的长透明塑料管,利用插销压缩弹簧;拔掉插销时,弹簧对小铁球做功,使小铁球弹起,测得弹簧的压缩量为x时,小铁球上升的最大高度为H.
③B同学完成步骤①后,接着进行了如图丙所示的实验.将这根弹簧放在一光滑水平桌面上,一端固定在竖直墙上,另一端被小球压缩,测得压缩量为x,释放弹簧后,小球从高为h的桌面上水平抛出,抛出的水平距离为L.
(1)A、B两位同学进行图甲所示实验是为了确定物理量:
(2)如果EP=
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由牛顿第二定律的数学表达式F=ma,则下列说法中正确的是:( )
A.在加速度一定时,质量与合外力成正比
B.在质量一定时,合外力与加速度成正比
C.质量在数值上等于它所受到的合外力跟它获得的加速度的比值
D.物体的加速度与其所受合外力成正比,与其质量成反比
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