如图所示,定滑轮的半径r=2cm,绕在滑轮上的细线悬挂着一个重物,由静止开始释放,测得重物以加速度a=2m/s2做匀加速运动,在重物由静止下落距离为1 m的瞬间,滑轮边缘上的点的角速度ω= rad/s,向心加速度a= m/s2。(滑轮质量不计)
为了探究弹性势能与弹簧形变量之间的关系,需要测定弹簧的弹性势能。一位同学采用了如图所示的一种装置:水平放置的弹簧一端固定在墙上,另一端靠着已知质量为m的木块,此时弹簧为原长,木块的左侧是光滑的,右侧是粗糙的,水平面足够大。现利用一块秒表和一把刻度尺,测量出弹簧被压缩的弹性势能。测量步骤如下:
(1)用手水平向左推动木块,使弹簧缩短一定长度x;
(2)放手让弹簧推动木块,用秒表测出木块自弹簧原长位置运动到最终静止位置的时间t;
(3)用刻度尺测出木块的距离S;
(4)利用测量结果,导出弹性势能的表达式EP =(用S、t、m表示)。
在验证机械能守恒定律的实验中,按要求组装好仪器,让质量m =1kg的重物自由下落做匀加速直线运动,并在纸带上打出了一系列的点,如图所示。O为打下的第一个点,A、B、C三个相邻计数点之间的时间间隔为0.04s,则打点计时器打下计数点B时重物速度为vB =m/s,从打下点O到打下计数点B的过程中重物重力势能的减少量为ΔEP =J(取g = 9.8m/s2),此过程动能的增加量为ΔEK=J。
在《探究加速度与力、质量的关系》实验中,某组同学用如图装置,采用控制变量法,来研究小车质量不变的情况下小车加速度与受力的关系。
(1)下列措施中不需要和不正确的是。
A.首先要平衡摩擦力,使小车受到合力就是细绳对小车的拉力 |
B.平衡摩擦力的方法是在塑料小桶中添加砝码使小车能匀速滑动 |
C.每次改变拉小车拉力后都需要重新平衡摩擦力 |
D.实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力 |
E.实验中应先放小车,再开打点计时器的电源
(2)某组同学实验得出数据,画出a -F图像如图,该实验中出现的问题可能是。
某同学用如图所示装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验。他先测出不挂砝码时弹簧下端指针所指的标尺刻度,然后在弹簧下端挂上砝码,并逐个增加砝码,测出指针所指的标尺刻度,所得数据列表如下(g = 9.8m/s2):
砝码质量m/102g |
0 |
1.00 |
2.00 |
3.00 |
4.00 |
5.00 |
6.00 |
7.00 |
标尺刻度x/10-2m |
15.00 |
18.94 |
22.82 |
26.78 |
30.66 |
34.60 |
42.00 |
54.50 |
根据所测数据在答题卡的坐标纸上作出标尺刻度与砝码质量m的关系图像。据图像可判断,在弹性限度范围内,弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律,并可求得这种规格弹簧的劲度系数为N/m(保留2位有效数字)。
在“探究加速度与力、质量的关系”实验中:
(1)为了探究加速度与力的关系,应保持 不变;为了直观地判断加速度与力
的数量关系,应作出 图象(选填“
”或“
”).
(2)为了探究加速度与质量的关系,应保持 不变;为了直观地判断加速度与质量
的数量关系,应作 图象(选填“
”或“
”).
(3)题图为某同学在实验中打出的一条纸带,计时器打点的时间间隔为0.02s。他从比较清晰的点起,每五个点取一个计数点,则相邻两计数点间的时间间隔为 s。为了由v-t图象求出小车的加速度,他量出相邻两计数点间的距离,分别求出打各计数点时小车的速度。其中打计数点3时小车的速度为 m/s。