某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究,一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一小球接触而不固连:弹簧处于原长时,小球恰好在桌面边缘,如图(a)所示.向左推小球,使弹簧压缩一段距离后由静止释放.小球离开桌面后落到水平地面.通过测量和计算,可求得弹簧被压缩后的弹性势能.
回答下列问题:
(1)本实验中可认为,弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等.已知重力加速度大小为g,为求得Ek,至少需要测量下列物理量中的 (填正确答案标号).
A.小球的质量m |
B.小球抛出点到落地点的水平距离s |
C.桌面到地面的高度h |
D.弹簧的压缩量△x |
E.弹簧原长l0
(2)用所选取的测量量和已知量表示Ek,得Ek= .
(3)图(b)中的直线是实验测量得到的s﹣△x图线.从理论上可推出,如果h不变.m增加,s﹣△x图线的斜率会 (填“增大”、“减小”或“不变”);如果m不变,h增加,s﹣△x图线的斜率会 (填“增大”、“减小”或“不变”).由图(b)中给出的直线关系和Ek的表达式可知,Ep与△x的 次方成正比.
在“验证机械能守恒的实验”中,已知打点计时器使用的交流电源的周期为0.02s,当地的重力加速度g=9.80m/s2。该实验选取的重锤质量为1.00kg,选取如图所示的一段纸带并测量出相邻各点之间的距离,利用这些数据验证重锤通过第2点至第5点间的过程中遵从机械能守恒定律。通过计算可以得出在第2点位置时重锤的动能为_________J;第5点位置重锤时的动能为_________J;重锤从第2点至第5点间的过程中重力势能的减小量为_________J。(保留三位有效数字)
如图所示,将轻弹簧放在光滑的水平轨道上,一端与轨道的A端固定在一起,另一端正好在轨道的B端处,轨道固定在水平桌面的边缘上,桌边悬一重锤.利用该装置可以找出弹簧压缩时具有的弹性势能与压缩量之间的关系.(1)为完成实验,还需下列那些器材?答:.
A.秒表 | B.刻度尺 | C.白纸 | D.复写纸 E.小球 F.游标卡尺 |
(2)如果在实验中,得到弹簧压缩量x和小球离开桌面后的水平位移s的一些数据如下表,则得到的实验结论是.
实验次序![]() |
1 |
2 |
3 |
4 |
x/cm |
2.00 |
3.00 |
4.00 |
5.00 |
s/cm |
10.20 |
15.14 |
20.10 |
25.30 |
某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,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、F两个点时小车的瞬时速度,并将这两个速度值填入下表(要求保留3位有效数字)。
速度 |
vB |
vC |
vD |
vE |
vF |
数值(m/s) |
0.479 |
0.560xx§k.Co![]() |
0.640 |
(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—时间图像求出小车加速度为____________m/s2。
电磁打点计时器是一种能够按照相同的时间间隔,在纸带上连续打点的仪器,它使用_______(填“交流”或“直流”)电源,由学生电源供电,工作电压为__________。当电源的
频率为50Hz时,它每隔__________s打一个点。电火花计时器使用电压为________V。
要测定个人的反应速度,按图所示,请你的同学用手指拿着一把长30 cm的直尺,当他松开直尺,你见到直尺向下落下,立即用手抓住直尺,记录抓住处的数据,重复以上步骤多次.
第一次 |
第二次 |
第三次 |
|
A |
25 |
24 |
26 |
B |
28 |
24 |
21 |
C |
24 |
22 |
20 |
现有A、B、C三位同学相互测定反应速度得到的数据,如下表所示(单位:cm)。这三位同学中反应速度最快的是________,他的最快反应时间为________ s.(g="10" m/s2)