影响加速度的因素是物体的质量及其所受合外力,现用气垫导轨装置探究加速度与力、质量的定量关系,如图12-1所示。滑块在气垫导轨上运动,导轨上的小孔喷出的气流使滑块悬浮在导轨上,使滑块所受的摩擦力减小到可以忽略不计的程度。光电门可显示滑块上细窄挡光条经过光电门的时间,经过光电门1和光电门的时间分别记为和
,
挡光条宽度为,两光电门间距为
。
⑴保持滑块质量不变,让滑块在砝码拉力作用下做加速运动,通过增减砝码的数量改变拉力的大小,重复多次实验,在表1中记录下实验数据,然后进行分析。
表1滑块质量不变时的实验数据(滑块质量)
①滑块经过光电门1的速度计算式 ,滑块的加速度计算式为
;
②在此实验中,需要保证在增加砝码时M >>m,这样做的目的是 ;
③依表1中的数据,在图中坐标系中做出图像,并写出实验结论: 。
⑵保持滑块的受力不变,通过在滑块上增加或减少橡皮泥改变滑块的质量,重复多次,按表2中各项物理量记下实验数据。
表2滑块所受拉力不变时的实验数据(拉力)
运用图像处理实验数据时,建立合适的坐标系能直观的表达出实验结论,请你以表2为依据,纵坐标为加速度,横坐标物理量应该为 ,理由是 。
如图5-5-10所示,质量为m的物体A静止在地面上,其上表面竖直连接着一根长L、劲度系数为k的轻弹簧,现用手拉着弹簧上端P将物体缓慢提高h,则物体的重力势能增加了_________,人对弹簧拉力所做的功_________物体克服重力所做的功(填“大于”“小于”或“等于”).若弹簧的上端P点升高了H,物体恰已离开地面,则物体的重力势能增加了________;人对弹簧拉力所做的功__________mgH(填“大于”“小于”或“等于”).
图5-5-10
质量为10 kg的物体静止在地面上,现用120 N的竖直拉力提升物体,g取10 m/s2.在物体上升10 m时,拉力做功_________J,物体动能增加_________J,重力势能增加_________J.
将重为50 N的物体沿着竖直方向向上匀速吊起10 m高,此过程中物体的重力势能变化了_________J,拉力对物体做功_________J.若物体以1 m/s2的加速度上升10 m高,此过程中物体的重力势能变化了_________J,拉力对物体做了_________J的功(g取10 m/s2).
把一根长为l、质量为m的均匀木棒,从平卧在水平地面的位置缓缓竖直.此过程中棒的重力势能增加__________.
甲、乙两物体质量之比m1∶m2=1∶2,它们与水平桌面间的动摩擦因数相同,在水平桌面上运动时因受摩擦力作用而停止.
(1)若它们的初速度相同,则运动位移之比为__________________;
(2)若它们的初动能相同,则运动位移之比为__________________.