题目列表(包括答案和解析)
几位同学在网上查到在弹性限度内弹簧的弹性势能
与弹簧的形变量x之间的关系为
,于是他们设想,让弹簧的弹性势能全部释放出来推动物体沿不光滑的水平面运动,测量对应弹簧不同压缩量下物体滑行的距离,就可以定性地验证这一结论,他们设计了如下实验:将带有挡板的表面处处粗糙程度相同的木板固定在水平桌面上,将一根很轻的弹簧(约14cm),一端固定在挡板上,将一个做有标记的物块紧贴弹簧放置在弹簧原长处,并在木板侧面平行木板固定一长条硬纸板,将物块的标记位置记录在纸板上,记作O,并以O为坐标原点,以平行木板方向建立x轴,在x轴上O 点的左侧用刻度尺自O点向左每间隔1cm做出刻度线,记作x0=-1cm、-2cm。并将刻度尺固平行固定在木板侧面,并使其0雇刻线与O点重合,在进行实验时,使弹簧的压缩量以1cm递增,释放物块,并记录物块最终停止运动时标记所在的位置,用刻度尺测量出该位置距离O点的距离,记作x1,记录的数据如图所示;
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| 次数n/次 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| x0/cm | -1 | -2 | -3 | -4 | - 5 | -6 | -7 | -8 | -9 |
| x1/cm | -0.90 | -0.20 | 0.60 | 2.40 | 5.00 |
| 12.60 | 17.58 | 21.00 |
据此请回答:
(1) 第1、2组数据中的x1为负,表示的物理意义为___________________________________。
(2) 分析第3、4、5、组数据,于是他们得出结论______________________________________。
(3) 漏掉的第6组数据中的x1值,请你帮他们填在表中相应位置。
(4) 第9组数据明显有偏差的原因最可能是__________________________________________。
(5) 若上述关系式成立,且弹簧的劲度系数已测出为k,则我们可以用表中的合适数据来求出物块与木板间的动磨擦因数μ,则还需要的一个测量工具是_________________,须测量的物理量为______________________(并用字母表示),则μ值的表达式为_____________________(用有关物理量的字母表示)。
| 次数n/次 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| x0/cm | -1 | -2 | -3 | -4 | - 5 | -6 | -7 | -8 | -9 |
| x1/cm | -0.90 | -0.20 | 0.60 | 2.40 | 5.00 | | 12.60 | 17.58 | 21.00 |
| 测量次序 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 弹簧弹力大小F/N | 0 | 0.49 | 0.98 | 1.47 | 1.96 | 2.45 |
| 弹簧总长x/cm | 6 | 7.16 | 8.34 | 9.48 | 10.85 | 11.75 |
(18分)①(6分) 如图所示,一根弹簧其自由端B在未悬挂重物时指针正对刻度5N,在弹性限度内,当挂上80N重物时指针正对刻度45N,若要指针正对刻度20N应该悬挂的重物是 ( )
A.40N
B.30N
C.20N
D.不知道弹簧的劲度系数K的值,无法计算
②(12分)在探究加速度与物体质量、物体受力的关系实验中,实验装置如图乙所示:一质量为M=0.14kg的木块放在水平长木板上,左侧拴有一不可伸长的细软线,跨过固定在木板边缘的滑轮与一重物相连,重物的质量为m=0.01kg .木块右侧与穿过打点计时器的纸带相连,在重物牵引下,木块在木板上向左做匀加速运动.图甲给出了打点计时器在纸带上打出的一些的点,纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s,其中S1=7.05cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm, 根据给以上数据求:(g=9.8m/s2)
(1)木块的加速度的计算表达式a = ,根据题中所给数据算出加速度的大小为 m/s2. (结果保留两位有效数字)
(2)为了减少误差,你认为应采取什么措施? .
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