题目内容

如图1所示,一根轻质弹簧上端固定在天花板上,下端挂一小球(可视为质点),弹簧处于原长时小球位于O点。将小球从O点由静止释放,小球沿竖直方向在OP之间做往复运动,如图2所示。小球运动过程中弹簧始终处于弹性限度内。不计空气阻力,重力加速度为g。

(1)在小球运动的过程中,经过某一位置A时动能为Ek1,重力势能为EP1,弹簧弹性势能为E弹1,经过另一位置B时动能为Ek2,重力势能为EP2,弹簧弹性势能为E弹2。请根据功是能量转化的量度,证明:小球由A运动到B 的过程中,小球、弹簧和地球组成的物体系统机械能守恒;

(2)已知弹簧劲度系数为k。以O点为坐标原点,竖直向下为x轴正方向,建立一维坐标系O-x,如图2所示。

a. 请在图3中画出小球从O运动到P的过程中,弹簧弹力的大小F随相对于O点的位移x变化的图象。根据F-x图象求:小球从O运动到任意位置x的过程中弹力所做的功W,以及小球在此位置时弹簧的弹性势能E弹;

b. 已知小球质量为m。求小球经过OP中点时瞬时速度的大小v。

练习册系列答案
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利用如图甲所示实验装置,做“探究加速度与力、质量的关系”实验。

(1)实验中,“保持小车质量不变的情况下,探究加速度与力的关系”,再“保持作用力不变,探究加速度与质量的关系”。这种探究物理规律科学方法叫做( )

A.类比法 B.控制变量法 C.等效替代法 D.理想模型法

(2)为了抵消摩擦阻力对实验的影响,该同学需要进行平衡摩擦阻力的操作,下列做法正确的是( )

A.将木板带有滑轮的一端适当垫高,使小车在钩码拉到下恰好做匀速运动

B.将木板不带滑轮的一端适当垫高,使小车在钩码拉到下恰好做匀加速运动

C.将木板带有滑轮的一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动

D.将木板不带滑轮的一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动

(3)如图乙所示是张力同学某次实验时打出的一条纸带,O、A.B.C.D为纸带上选取的4个计数点,已知两个计数点之间还有四个点没有画出,交流电的频率为。根据纸带上提供的数据,可以求出这次实验小车运动加速度为 。打点计时器打B点时的速度为 (结果保留2位有效数字)

(4)保持小车的质量一定,某同学得到小车运动的加速度与力的关系数据如下表所示,请先根据表格中的数据在坐标纸中描出遗漏的点,再作出图像,并根据图像求得该小车的质量为 (保留两位有效数字)

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