一同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系。实验装置如下图甲所示,在离地面高为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子右边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的小刚球接触。将小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使小球沿水平方向射出桌面,小球在空中飞行落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。
(1)若测得某次压缩弹簧释放后小球落点P痕迹到O点的距离为s,则释放小球前弹簧的弹性势能表达式为 ;
(2)该同学改变弹簧的压缩量进行多次测量得到下表一组数据:
| 弹簧压缩量x/cm |
1.00 |
1.50 |
2.00 |
2.50 |
3.00 |
3.50 |
| 小球飞行水平距离s/m |
2.01 |
3.00 |
4.01 |
4.96 |
6.01 |
6.97 |
结合(1)问与表中数据,弹簧弹性势能与弹簧压缩量x之间的关系式应为 ;
(3)完成实验后,该同学对上述装置进行了如下图乙所示的改变:(I)在木板表面先后钉上白纸和复写纸,并将木板竖直立于靠近桌子右边缘处,使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,撞到木板并在白纸上留下痕迹O;(II)将木板向右平移适当的距离固定,再使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,撞到木板上得到痕迹P;(III)用刻度尺测量纸上O点到P点的竖直距离为y。若已知木板与桌子右边缘的水平距离为L,则(II)步骤中弹簧的压缩量应该为 ;
(4)若该同学在完成图乙实验的过程中,弹簧与桌子右边缘不垂直,用(3)问的方法计算得出的弹簧压缩量比实际 (选填“偏大”、“偏小”或“没有影响”)。
如图所示,R1=14Ω,R2=9Ω。当开关处于位置1时,电流表读数I1=0.2A;当开关处于位置2时,电流表读数I2=0.3A。求电源的电动势E和内电阻r。
火车正以速率v1向前行驶, 司机突然发现正前方同一轨道上距离为s处有另一火车, 正以较小的速率 v2沿同方向做匀速运动, 于是司机立刻使火车做匀减速运动, 要使两列火车不相撞, 加速度a的大小至少应是多少?
汽车在平直的公路上以30m/s的速度匀速行驶,开始刹车以后又以5m/s的加速度做匀减速直线运动,求:
(1)从开始刹车到停下来,汽车又前进了多少米?
(2)从开始刹车计时,第4S末汽车的位移多大?
汽车以36km/h的速度匀速行驶,现以2m/s2的加速度加速,10s后速度达到多少?
如图所示,一质量为0.5kg的小球,用0.4m长的细线拴住在竖直面内作圆周运动,求(1)小球在圆周上最高点速度为4m/s时,细线的拉力是多少?(2)小球在圆上最低点速度为4
m/s时,细线的拉力又是多少?(3) 要使小球通过最高点处时细线对球无作用力,此时小球在最高点处速度为多少?(g=10m/s2)