如图甲所示,一个弹簧一端固定在传感器上,传感器与电脑相连.当对弹簧施加变化的作用力(拉力或压力)时,在电脑上得到了弹簧长度的形变量与弹簧产生的弹力大小的关系图象(如图乙).则下列判断正确的是( )
A.弹簧产生的弹力和弹簧的长度成正比 |
B.弹力的增加量与对应的弹簧长度的增加量成正比 |
C.该弹簧的劲度系数是2 N/m |
D.该弹簧受到反向压力时,劲度系数不变 |
某同学通过设计实验探究绕轴转动而具有的动能与哪些因素有关。他以圆形砂轮为研究对象,研究其转动动能与质量、半径、角速度的具体关系。砂轮由动力带动匀速旋转测得其角速度ω,然后让砂轮脱离动力,用一把弹性尺子与砂轮接触使砂轮慢慢停下,设尺子与砂轮间的摩擦力大小恒为10/π牛(不计转轴与砂轮的摩擦),分别取不同质量、不同半径的砂轮,使其以不同的角速度旋转进行实验,得到数据如下表所示:
(1)由上述数据推导出转动动能Ek与质量m、角速度ω、半径r的关系式 为(比例系数用k表示)。合理猜想K的值为单位(填“有”或“没有”)
(2)以上实验运用了物理学中的一个重要的实验方法是。
半径r/cm |
质量m/kg |
角速度ω(rad/s) |
转动动能Ek/J |
4 |
1 |
2 |
6.4 |
4 |
1 |
3 |
14.4 |
4 |
1 |
4 |
25.6 |
4 |
2 |
2 |
12.8 |
4 |
3 |
2 |
19.2 |
4 |
4 |
2 |
25.6 |
8 |
1 |
2 |
25.6 |
12 |
1 |
2 |
57.6 |
16 |
1 |
2 |
102.4 |
某同学为了测定一根轻弹簧压缩到最短时具有的弹性势能的大小,将弹簧的一端固定在光滑水平桌面上,如图所示,用已知质量为m的钢球将弹簧压缩至最短,而后突然释放,弹簧的弹性势能转化为钢球的动能,钢球将沿水平方向飞出桌面,实验时:
(1)还需要测定的物理量及物理量的符号是, ;
(2)计算弹簧最短时弹性势能的关系式是=。
探究加速度与力的关系装置如图所示。带滑轮的长木板水平放置,细绳通过两光滑滑轮分别与弹簧秤挂钩和沙桶连接,细线与桌面平行.将木块放在靠近打点计时器的一端,缓慢向沙桶中添加细沙,直到木块开始运动,记下木块运动后弹簧秤的示数F,通过纸带求出木块运动的加速度a。将木块放回原处,向沙桶中添加适量细沙,释放木块……,如此重复,获取多组a、F数据。
(1)关于该实验的操作,以下说法正确的是
A.实验过程中,应先闭合打点计时器开关,再释放小车 |
B.通过缓慢添加细沙,可以方便地获取多组实验数据 |
C.每次添加细沙后,需测出沙及沙桶的质量 |
D.实验过程要确保沙及沙桶的质量远小于木块的质量 |
(2)某同学根据实验数据做出了两个a-F图象如图所示,正确的是;已知图线与横轴的交点为F0,则木块所受的滑动摩擦力大小为。
用图甲所示的装置来研究自由落体运动,得到的一条纸带如图图乙所示,O为打下的第一个点,相邻两计数点间的时间间隔为0.1s。测得O点到各计数点间的距离为:hOA=48.5mm,hOB=193.9mm,hOC=436.5mm,hOD=776.0mm.
(1)计时器打C点时重物下落的速度vC=m/s(保留三位有效数字);
(2)重物自由下落的加速度g测=m/s2(保留三位有效数字)。
(3)某同学想利用测得的vC、g测的值,以及O、C间的距离h,判断g测h与是否相等,来验证机械能是否守恒。你认为此方案是否可行?。(选填“是”或“否”)
某同学做测定弹簧劲度系数的实验。他测出了弹簧长度l与对应弹力F的五组数据后,在F-l坐标系中描出了对应的五个点,如图所示。
(1)在图中绘出F-l图线;
(2)由图线求得弹簧的劲度系数k=N/m.(保留两位有效数字)。