题目列表(包括答案和解析)
为了“探究外力做功与物体动能变化的关系”,查资料得知:“弹簧的弹性势能Ep=
kx2,其中k是弹簧的劲度系数,x是弹簧的形变量”。某同学用压缩的弹簧推静止的小球(已知质量为m)运动来探究这一问题。为了研究方便,把小铁球O放在水平桌面上做实验,让小铁球O在弹力作用下运动,即只有弹簧推力做功。
该同学设计实验如下:
(1)如图甲所示,将轻质弹簧竖直挂起来,在弹簧的另一端挂上小铁球O,静止时测得弹簧的形变量为d。在此步骤中,目的是要确定________,用m、d、g表示为________。
(2)如图乙所示,将这根弹簧水平放在光滑桌面上,一端固定在竖直墙面,另一端与小铁球接触,用力推小铁球压缩弹簧;小铁球静止时测得弹簧压缩量为x,撤去外力后,小铁球被弹簧推出去,从水平桌面边沿抛出落到水平地面上。
(3)测得水平桌面离地高为h,小铁球落地点离桌面边沿的水平距离为L,则小铁球被弹簧弹出的过程中初动能Ek1=________,末动能Ek2=________(用m、h、L、g表示);弹簧对小铁球做的功W=________(用m、x、d、g表示)。
对比W和(Ek2-Ek1)就可以得出“外力做功与物体动能变化的关系”,即:“在实验误差范围内,外力所做的功等于物体动能的变化”。
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.航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器,其质量m=2 kg,动力系统提供的恒定升力F=28 N.试飞时,飞行器从地面由静止开始竖直上升.设飞行器飞行时所受的空气阻力恒为f=4 N,g取10 m/s2.
(1)第一次试飞,飞行器飞行t1=8 s时到达高度H等于多少?
(2)第二次试飞,飞行器飞行t2=6 s时遥控器出现故障,飞行器立即失去升力,求飞行器减速上升阶段的加速度的大小.
【解析】:(1)第一次飞行中,设加速度为a1,
由牛顿第二定律得F-mg-f=ma1
飞行器上升的高度H=a1t
解得H=64 m.
(2)第二次飞行中,设失去升力后的加速度为a2,
由牛顿第二定律得-(mg+f)=ma2
解得a2=-12 m/s2.
.航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器,其质量m=2 kg,动力系统提供的恒定升力F=28 N.试飞时,飞行器从地面由静止开始竖直上升.设飞行器飞行时所受的空气阻力恒为f=4 N,g取10 m/s2.
(1)第一次试飞,飞行器飞行t1=8s时到达高度H等于多少?
(2)第二次试飞,飞行器飞行t2=6s时遥控器出现故障,飞行器立即失去升力,求飞行器减速上升阶段的加速度的大小.
【解析】:(1)第一次飞行中,设加速度为a1,
由牛顿第二定律得F-mg-f=ma1
飞行器上升的高度H=a1t
解得H=64m.
(2)第二次飞行中,设失去升力后的加速度为a2,
由牛顿第二定律得-(mg+f)=ma2
解得a2=-12 m/s2.
吊在大厅天花板上的电扇所受重力为G,静止时固定杆对它的拉力为F,扇叶水平转动起来后,杆对它的拉力为F′,则( )
A.F=G,F′=F B.F=G,F′>F
C.F=G,F′<F D.F′=G,F′>F
【解析】:选C.电扇静止时只受竖直向下的重力和杆对它的拉力F,由二力平衡可得:F=G,扇叶水平转动后,对空气有向下的作用力,而空气对扇叶则有向上的反作用力,设为F″,则由二力平衡可得:F′+F″=G,故F′<G=F,只有C正确.
吊在大厅天花板上的电扇所受重力为G,静止时固定杆对它的拉力为F,扇叶水平转动起来后,杆对它的拉力为F′,则( )
A.F=G,F′=F B.F=G,F′>F
C.F=G,F′<F D.F′=G,F′>F
【解析】:选C.电扇静止时只受竖直向下的重力和杆对它的拉力F,由二力平衡可得:F=G,扇叶水平转动后,对空气有向下的作用力,而空气对扇叶则有向上的反作用力,设为F″,则由二力平衡可得:F′+F″=G,故F′<G=F,只有C正确.
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