题目内容
【题目】如图甲所示,质量不计的弹簧竖直固定在一压力传感器上,压力传感器是电阻阻值随受到压力的增大而减小的变阻器(压力不超过最大值).压力传感器、电流表、定值电阻和电源组成一电路.压力传感器不受力时电流表示数是I0 . 在t=0时刻,将一金属小球从弹簧正上方某一高度由静止落下,小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点,然后又被弹起离开弹簧,上升到一定高度再落下,如此反复.整个过程中,不计能量损失,电流表示数I随时间t变化的图象如图乙所示,则在小球由静止落下到t1时刻这一过程,小球的重力势能转化为小球的能;t2~t3这段时间内,小球与弹簧之间的能量变化情况是 . ![]()
【答案】动;弹簧的弹性势能减少,小球的机械能增加
【解析】解:t1时刻是小球由静止落下刚刚与弹簧接触的过程,在此过程中小球的重力势能转化为小球的动能;t2~t3这段时间内内小球向上运动,但未离开弹簧,在此过程中,弹簧的弹性势能减少,小球的机械能增加; 故答案为:动;弹簧的弹性势能减少,小球的机械能增加.
由图可以看出t1时刻电流最小,则电阻最大压力最小,其后电流增大,电阻减小,说明压力增大,故t1时刻小球是由静止落下刚刚与弹簧接触的过程;t2~t3这段时间内电流越来越小,则电阻越来越大,压力越来越小,故t2~t3这段时间内小球向上运动,但未离开弹簧.
【题目】小红用一个动滑轮、弹簧测力计和钩码组装成图所示的装置研究以下问题: ![]()
①使用动滑轮能否省功?
②动滑轮的机械效率与什么因素有关?
实验得到下表中的数据:
钩码 | 钩码上升的距离/m | 弹簧测力计的示数/N | 弹簧测力计 | W有用功/J | W总/J | 机械效率η/% |
1 | 0.10 | 0.6 | 0.20 | 0.10 | 0.12 | 83.33 |
2 | 0.15 | 1.1 | 0.30 | 0.30 | 0.33 | 90.91 |
3 | 0.20 | 1.6 | 0.40 | 0.60 | 0.64 |
(1)提升3N钩码时的机械效率是 .
(2)分析3次实验的数据可初步得出的结论是:使用动滑轮 .
(3)既然有如上结论,为什么还要使用动滑轮,请引用表中数据举例说明: .
(4)分析实验数据还可初步得出有关动滑轮机械效率的结论是: .