图6-12 中有一个竖直固定在地面的透气圆筒.筒中有一劲度系数为k的轻弹簧.其下端固定.上端连接一质量为m的薄滑块.圆筒内壁涂有一层新型智能材料--ER流体.它对滑块的阻力可调.起初 .滑块静止.ER流体对其阻力为0.弹簧的长度为L.现有一质量也为m的物体从距地面2L处自由落下.与滑块碰撞后粘在一起向下运动.为保证滑块做匀减速运动.且下移距离为时速度减为0.ER流体对滑块的阻力须随滑块下移而变.试求: 图6-12 (1)下落物体与滑块碰撞过程中系统损失的机械能, (2)滑块向下运动过程中加速度的大小, (3)滑块下移距离d时ER流体对滑块阻力的大小. 解析:(1)设物体下落末速度为v0,由机械能守恒定律有 得 设碰后共同速度为v1,由动量守恒定律 2mv1=mv0得 碰撞过程中系统损失的机械能为 (2)设加速度大小为a,由运动学公式有 2as=v12 得 (3)设弹簧弹力为FN,ER流体对滑块的阻力为FER,受力分析如图所示,由牛顿第二定律有 FN+FER-2mg=2ma FN=kx 得 答案:(1) (2) (3) 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

㈠(6分)

某同学利用光电门传感器设计了一个研究小物体自由下落时机械能是否守恒的实验,实验装置如图所示,图中A、B两位置分别固定了两个光电门传感器。实验时测得小物体上宽度为d的挡光片通过A的挡光时间为t1,通过B的挡光时间为t2。为了证明小物体通过A、B时的机械能相等,还需要进行一些实验测量和列式证明。

⑴选出下列必要的实验测量步骤

A.用天平测出运动小物体的质量m

B.测出A、B两传感器之间的竖直距离h

C.测出小物体释放时离桌面的高度H

D.用秒表测出运动小物体通过A、B两传感器的时间△t

⑵若该同学用d和t的比值来反映小物体经过A、B光电门时的速度,并设想如果能满足________________________关系式,即能证明在自由落体过程中小物体的机械能是守恒的。

⑶该同学的实验设计可能会引起明显误差的地方是(请写出一种): _____________。

㈡(12分)物体在空中下落的过程中,重力做正功,物体的动能越来越大,为了“探究重力做功和物体动能变化间的定量关系”,我们提供了如下图的实验装置。

⑴某同学根据所学的知识结合右图设计一个本实验情景的命题:

如图所示,设质量为m(已测定)的小球在重力mg作用下从开始端自由下落至光电门发生的 ①  ,通过光电门时的 ② ,试探究外力做的功 ③ 与小球动能变化量

④  的定量关系。(请在①②空格处填写物理量的名称和对应符号;在③④空格处填写数学表达式。)

⑵某同学根据上述命题进行如下操作并测出如下数字。

①用天平测定小球的质量为0.50kg;

②用游标尺测出小球的直径为10.0mm;

③用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离为80.80cm;

④电磁铁先通电,让小球            

          ,小球自由下落。

⑥在小球经过光电门时间内,计时装置记下小球经过光电门所用时间为2.50×10-3s,由此可算得小球经过光电门时的速度为      m/s。

⑦计算得出重力做的功为     J,小球动能变化量为       J。(g取10m/s2,结果保留三位有效数字)

⑶试根据在⑵条件下做好本实验的结论:                 

 

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㈠(6分)
某同学利用光电门传感器设计了一个研究小物体自由下落时机械能是否守恒的实验,实验装置如图所示,图中A、B两位置分别固定了两个光电门传感器。实验时测得小物体上宽度为d的挡光片通过A的挡光时间为t1,通过B的挡光时间为t2。为了证明小物体通过A、B时的机械能相等,还需要进行一些实验测量和列式证明。

⑴选出下列必要的实验测量步骤
A.用天平测出运动小物体的质量m
B.测出A、B两传感器之间的竖直距离h
C.测出小物体释放时离桌面的高度H
D.用秒表测出运动小物体通过A、B两传感器的时间△t
⑵若该同学用d和t的比值来反映小物体经过A、B光电门时的速度,并设想如果能满足________________________关系式,即能证明在自由落体过程中小物体的机械能是守恒的。
⑶该同学的实验设计可能会引起明显误差的地方是(请写出一种): _____________。
㈡(12分)物体在空中下落的过程中,重力做正功,物体的动能越来越大,为了“探究重力做功和物体动能变化间的定量关系”,我们提供了如下图的实验装置。

⑴某同学根据所学的知识结合右图设计一个本实验情景的命题:
如图所示,设质量为m(已测定)的小球在重力mg作用下从开始端自由下落至光电门发生的  ①  ,通过光电门时的 ② ,试探究外力做的功 ③ 与小球动能变化量
④ 的定量关系。(请在①②空格处填写物理量的名称和对应符号;在③④空格处填写数学表达式。)
⑵某同学根据上述命题进行如下操作并测出如下数字。
①用天平测定小球的质量为0.50kg;
②用游标尺测出小球的直径为10.0mm;
③用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离为80.80cm;
④电磁铁先通电,让小球            
         ,小球自由下落。
⑥在小球经过光电门时间内,计时装置记下小球经过光电门所用时间为2.50×10-3s,由此可算得小球经过光电门时的速度为     m/s。
⑦计算得出重力做的功为    J,小球动能变化量为      J。(g取10m/s2,结果保留三位有效数字)
⑶试根据在⑵条件下做好本实验的结论:                 

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㈠(6分)

某同学利用光电门传感器设计了一个研究小物体自由下落时机械能是否守恒的实验,实验装置如图所示,图中A、B两位置分别固定了两个光电门传感器。实验时测得小物体上宽度为d的挡光片通过A的挡光时间为t1,通过B的挡光时间为t2。为了证明小物体通过A、B时的机械能相等,还需要进行一些实验测量和列式证明。

⑴选出下列必要的实验测量步骤

A.用天平测出运动小物体的质量m

B.测出A、B两传感器之间的竖直距离h

C.测出小物体释放时离桌面的高度H

D.用秒表测出运动小物体通过A、B两传感器的时间△t

⑵若该同学用d和t的比值来反映小物体经过A、B光电门时的速度,并设想如果能满足________________________关系式,即能证明在自由落体过程中小物体的机械能是守恒的。

⑶该同学的实验设计可能会引起明显误差的地方是(请写出一种): _____________。

㈡(12分)物体在空中下落的过程中,重力做正功,物体的动能越来越大,为了“探究重力做功和物体动能变化间的定量关系”,我们提供了如下图的实验装置。

⑴某同学根据所学的知识结合右图设计一个本实验情景的命题:

如图所示,设质量为m(已测定)的小球在重力mg作用下从开始端自由下落至光电门发生的  ①  ,通过光电门时的 ② ,试探究外力做的功 ③ 与小球动能变化量

④  的定量关系。(请在①②空格处填写物理量的名称和对应符号;在③④空格处填写数学表达式。)

⑵某同学根据上述命题进行如下操作并测出如下数字。

①用天平测定小球的质量为0.50kg;

②用游标尺测出小球的直径为10.0mm;

③用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离为80.80cm;

④电磁铁先通电,让小球            

          ,小球自由下落。

⑥在小球经过光电门时间内,计时装置记下小球经过光电门所用时间为2.50×10-3s,由此可算得小球经过光电门时的速度为      m/s。

⑦计算得出重力做的功为     J,小球动能变化量为       J。(g取10m/s2,结果保留三位有效数字)

⑶试根据在⑵条件下做好本实验的结论:                 

 

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㈠(6分)
某同学利用光电门传感器设计了一个研究小物体自由下落时机械能是否守恒的实验,实验装置如图所示,图中A、B两位置分别固定了两个光电门传感器。实验时测得小物体上宽度为d的挡光片通过A的挡光时间为t1,通过B的挡光时间为t2。为了证明小物体通过A、B时的机械能相等,还需要进行一些实验测量和列式证明。

⑴选出下列必要的实验测量步骤
A.用天平测出运动小物体的质量m
B.测出A、B两传感器之间的竖直距离h
C.测出小物体释放时离桌面的高度H
D.用秒表测出运动小物体通过A、B两传感器的时间△t
⑵若该同学用d和t的比值来反映小物体经过A、B光电门时的速度,并设想如果能满足________________________关系式,即能证明在自由落体过程中小物体的机械能是守恒的。
⑶该同学的实验设计可能会引起明显误差的地方是(请写出一种): _____________。
㈡(12分)物体在空中下落的过程中,重力做正功,物体的动能越来越大,为了“探究重力做功和物体动能变化间的定量关系”,我们提供了如下图的实验装置。

⑴某同学根据所学的知识结合右图设计一个本实验情景的命题:
如图所示,设质量为m(已测定)的小球在重力mg作用下从开始端自由下落至光电门发生的  ①  ,通过光电门时的 ② ,试探究外力做的功 ③ 与小球动能变化量
④ 的定量关系。(请在①②空格处填写物理量的名称和对应符号;在③④空格处填写数学表达式。)
⑵某同学根据上述命题进行如下操作并测出如下数字。
①用天平测定小球的质量为0.50kg;
②用游标尺测出小球的直径为10.0mm;
③用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离为80.80cm;
④电磁铁先通电,让小球            
         ,小球自由下落。
⑥在小球经过光电门时间内,计时装置记下小球经过光电门所用时间为2.50×10-3s,由此可算得小球经过光电门时的速度为     m/s。
⑦计算得出重力做的功为    J,小球动能变化量为      J。(g取10m/s2,结果保留三位有效数字)
⑶试根据在⑵条件下做好本实验的结论:                 

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(12分) 某游乐场中有一种叫“空中飞椅”的游乐设施,其基本装置是将绳子上端固定在转盘的边缘上,绳子下端连接座椅,人坐在座椅上随转盘旋转而在空中飞旋。若将人和座椅看成是一个质点,则可简化为如图所示的物理模型。其中P为处于水平面内的转盘,可绕竖直转轴OO′转动,设绳长l=10m,质点的质量m=60kg,转盘静止时质点与转轴之间的距离d=4m。转盘逐渐加速转动,经过一段时间后质点与转盘一起做匀速圆周运动,此时绳与竖直方向的夹角θ=370。(不计空气阻力及绳重,绳子不可伸长,sin370=0.6,cos370=0.8,g=10m/s2)求:

(1)质点与转盘一起做匀速圆周运动时转盘的角速度及绳子的拉力;

(2) 转盘在上述匀速转动过程中,一位游客手中的苹果突然脱落,苹果第一次落地点与竖直转轴的水平距离。已知苹果脱落时离地面的高度h=5m。

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同步练习册答案