摘要:由能量守恒:解得 x < R 所以物体不能再滑上AB 即在车与BC相碰之前.车与物体会达到相对静止.设它们再次达到共同速度为v2:则有:mv1 = 2mv2 相对静止前.物体相对车滑行距离s1
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若二球从高处释放时球心连线处于竖直方向,且金属球与地、球与球之间的相互作用均可看作是弹性的.则请结合所学的物理知识通过必要的计算,求出此时乒乓球能跳的高度大约是原高度的多少倍?
提示:
(1)可认为金属球质量远大于乒乓球质量;
(2)两球在运动过程中均忽略空气阻力.
(1)使用打点计时器来分析物体运动情况的实验中:有如下基本步骤:
A、把打点计时器固定在桌子上 B、安好纸带
C、松开纸带让物体带着纸带运动 D、接通低压交流电源
E、取下纸带 F、断开开关
这些步骤正确的排列顺序为
(2)用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点.其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻的计数点之间还有4个打印点未画出.
①试根据纸带上各个计数点间的距离,计算出打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度,并将各个速度值填入下表要求保留3位有效数字.

②将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中,并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线.

③由所画速度-时间图象求出小车加速度为
(2)某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系,并测弹簧的劲度系数k.做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上,然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧,并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上.当弹簧自然下垂时,指针指示的刻度数值记作x0,弹簧下端挂一个20g的砝码时,指针指示的刻度数值记作x1;弹簧下端挂两个20g的砝码时,指针指示的刻度数值记作x2;…;挂七个20g的砝码时,指针指示的刻度数值记作x2.
①下表记录的是该同学已测出的6个值,其中有两个数值在记录时有误,它们的代表符号分别是
测量记录表:

②实验中,x3和x7两个值还没有测定,请你根据上图将这两个测量值填入记录表中.
③为充分利用测量数据,该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差,分别计算出了三个差值:d1=x4-x0=3.45 cm,d2=x5-x1=3.40 cm,d3=x6-x2=3.45 cm.
请你给出第四个差值:d4=
④根据以上差值,可以求出每增加20g砝码的弹簧平均伸长量△x.△x用d1、d2、d3、d4
表示的式子为:△x=
,
代入数据解得△x=
⑤计算弹簧的劲度系数k=
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A、把打点计时器固定在桌子上 B、安好纸带
C、松开纸带让物体带着纸带运动 D、接通低压交流电源
E、取下纸带 F、断开开关
这些步骤正确的排列顺序为
ABDCFE
ABDCFE
.(2)用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点.其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻的计数点之间还有4个打印点未画出.
①试根据纸带上各个计数点间的距离,计算出打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度,并将各个速度值填入下表要求保留3位有效数字.
②将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中,并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线.
③由所画速度-时间图象求出小车加速度为
0.80
0.80
m/s2(2)某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系,并测弹簧的劲度系数k.做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上,然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧,并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上.当弹簧自然下垂时,指针指示的刻度数值记作x0,弹簧下端挂一个20g的砝码时,指针指示的刻度数值记作x1;弹簧下端挂两个20g的砝码时,指针指示的刻度数值记作x2;…;挂七个20g的砝码时,指针指示的刻度数值记作x2.
①下表记录的是该同学已测出的6个值,其中有两个数值在记录时有误,它们的代表符号分别是
x1
x1
和x4
x4
.测量记录表:
| 代表符号 | x0 | x1 | x2 | x3 | x4 | x5 | x6 | x7 |
| 刻度数值/cm | 0.85 | 1.7 | 2.55 | 4.3 | 5.10 | 6.00 |
②实验中,x3和x7两个值还没有测定,请你根据上图将这两个测量值填入记录表中.
③为充分利用测量数据,该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差,分别计算出了三个差值:d1=x4-x0=3.45 cm,d2=x5-x1=3.40 cm,d3=x6-x2=3.45 cm.
请你给出第四个差值:d4=
x7-x3
x7-x3
=3.45
3.45
cm.④根据以上差值,可以求出每增加20g砝码的弹簧平均伸长量△x.△x用d1、d2、d3、d4
表示的式子为:△x=
| d1+d2+d3+d4 |
| 4 |
| d1+d2+d3+d4 |
| 4 |
代入数据解得△x=
3.44
3.44
cm.⑤计算弹簧的劲度系数k=
22.8
22.8
N/m.(g取9.8m/s2)光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图1所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间,利用光电计时器来探究合外力做功与动能变化的关系.
如图2所示,水平面O点左侧是光滑平面,右侧是粗糙平面,弹簧的左端固定在竖直的墙壁上,弹簧处于自然长度时右端恰好在O点,在O点固定光电门可以测出木块通过O点的时间,木块与弹簧不相连.现用木块将弹簧压缩一段距离,然后由静止释放,将弹簧压缩的长度x、木块通过光电门的时间t、木块在粗糙水平面上滑行的距离s记入表中.

(1)若木块长L,通过光电门时间t,则木块通过光电门时的速度v0=
;
(2)从理论上讲,木块在粗糙水平面上滑动的距离s和木块通过光电门的时间t关系应是s∝
(3)选择适当的物理量在图b所示的坐标纸上作出能直观反映木块在粗糙水平面上滑行距离s与弹簧压缩量x的关系图象,根据图象写出的关系应是s∝
(4)由能量守恒定律,弹簧的最大弹性势能应等于木块在水平面上滑行中产生的总内能,由此可以确定弹簧的弹性势能与弹簧压缩量的关系应是EP∝

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如图2所示,水平面O点左侧是光滑平面,右侧是粗糙平面,弹簧的左端固定在竖直的墙壁上,弹簧处于自然长度时右端恰好在O点,在O点固定光电门可以测出木块通过O点的时间,木块与弹簧不相连.现用木块将弹簧压缩一段距离,然后由静止释放,将弹簧压缩的长度x、木块通过光电门的时间t、木块在粗糙水平面上滑行的距离s记入表中.
| 实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 压缩量x/cm | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 |
| 时间t/s | 0.100 | 0.067 | 0.050 | 0.040 | 0.033 | 0.029 |
| 距离s/m | 0.50 | 1.13 | 2.00 | 3.12 | 4.50 | 6.13 |
| L |
| t |
| L |
| t |
(2)从理论上讲,木块在粗糙水平面上滑动的距离s和木块通过光电门的时间t关系应是s∝
t-2
t-2
;请你运用数据表中测定的数据在图a所示的坐标系中作出相应的图象验证理论的正确性;(3)选择适当的物理量在图b所示的坐标纸上作出能直观反映木块在粗糙水平面上滑行距离s与弹簧压缩量x的关系图象,根据图象写出的关系应是s∝
x2
x2
;(4)由能量守恒定律,弹簧的最大弹性势能应等于木块在水平面上滑行中产生的总内能,由此可以确定弹簧的弹性势能与弹簧压缩量的关系应是EP∝
x2
x2
.
如图所示,竖直平面上有一光滑绝缘半圆轨道,处于水平方向且与轨道平面平行的匀强电场中,轨道两端点
、
高度相同,轨道的半径为
.一个质量为
的带正电的小球从槽右端的
处无初速沿轨道下滑,滑到最低点
时对槽底压力为2mg.求小球在滑动过程中的最大速度.?
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两位同学是这样求出小球的最大速度的:?
甲同学:
是轨道的最低点,小球过
点时速度最大,小球运动过程机械能守恒,
,解得小球在滑动过程中的最大速度为
.?
乙同学:
是轨道的最低点,小球过
点时速度最大,小球在
点受到轨道的支持力为
,由牛顿第二定律有
,解得球在滑动过程中的最大速度为
.?
请分别指出甲、乙同学的分析是否正确,若有错,将最主要的错误指出来,解出正确的答案,并说明电场的方向.
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