解析 由于水平面光滑,所以拉力F即為合外力.F隨位移X的變化圖象包圍的面積即為F做的功.由圖線可知.半圓的半徑為: 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

彈性勢(shì)能是發(fā)生形變的物體所具有的能量.彈性勢(shì)能跟形變的大小有關(guān),例如彈簧的彈性勢(shì)能跟彈簧被拉伸或壓縮的長(zhǎng)度(即形變量)有關(guān),形變量越大,恢復(fù)原狀時(shí)對(duì)外做的功越多,彈簧的彈性勢(shì)能就越大.彈性勢(shì)能跟形變量之間應(yīng)該是怎樣的定量關(guān)系呢?甲和乙兩位同學(xué)為了解決這個(gè)問題,在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了探究彈簧壓縮時(shí)具有的彈性勢(shì)能與壓縮量之間的關(guān)系的實(shí)驗(yàn).以下是兩位同學(xué)經(jīng)歷的一些實(shí)驗(yàn)探究過程,請(qǐng)你根據(jù)題目要求回答問題.
(1)甲同學(xué)在實(shí)驗(yàn)前提出了如下猜想:動(dòng)能是物體運(yùn)動(dòng)具有的能量,動(dòng)能的大小與運(yùn)動(dòng)速度有關(guān),且跟運(yùn)動(dòng)速度的平方成正比,彈性勢(shì)能是物體發(fā)生形變具有的能量,彈性勢(shì)能的大小與形變有關(guān),由此可以猜想彈性勢(shì)能的大小也應(yīng)該是跟形變量的平方成正比的關(guān)系.乙同學(xué)根據(jù)所學(xué)的物理知識(shí)用圖象法從理論上證實(shí)了甲同學(xué)的猜想,他所用到的物理知識(shí)是:①彈簧發(fā)生形變時(shí)彈力與形變量的關(guān)系F=kx,②克服彈簧的彈力所做的功等于彈簧彈性勢(shì)能的增加.請(qǐng)你完成甲同學(xué)的證明過程.
(2)兩位同學(xué)為了用實(shí)驗(yàn)來證實(shí)他們的猜想,設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置.在離地面高度為h的光滑水平桌面上,沿著與桌子邊緣垂直的方向放置一輕質(zhì)彈簧,其左端固定,右端與質(zhì)量為m的一小鋼球接觸.當(dāng)彈簧處于自然長(zhǎng)度時(shí),小鋼球恰好在桌子邊緣.讓鋼球向左壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放,使鋼球沿水平方向射出桌面,小球在空中飛行后落到水平地面,水平距離為s.為了完成實(shí)驗(yàn),還需下列哪些器材?
A.秒表  B.刻度尺  C.白紙
D.復(fù)寫紙 E.小球 F.游標(biāo)卡尺
答:______.
(3)如果在實(shí)驗(yàn)中,得到彈簧壓縮量x和小球離開桌面后的水平位移s的一些數(shù)據(jù)如下表:
實(shí)驗(yàn)次序1234
x/cm2.003.004.005.00
s/cm10.2015.1420.1025.30
從上面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),你能得出什么結(jié)論?再結(jié)合你學(xué)過的物理知識(shí),能否推斷出彈簧壓縮時(shí)具有的彈性勢(shì)能EP與壓縮量x的平方成正比的關(guān)系?(要求寫出分析過程).

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彈性勢(shì)能是發(fā)生形變的物體所具有的能量.彈性勢(shì)能跟形變的大小有關(guān),例如彈簧的彈性勢(shì)能跟彈簧被拉伸或壓縮的長(zhǎng)度(即形變量)有關(guān),形變量越大,恢復(fù)原狀時(shí)對(duì)外做的功越多,彈簧的彈性勢(shì)能就越大.彈性勢(shì)能跟形變量之間應(yīng)該是怎樣的定量關(guān)系呢?甲和乙兩位同學(xué)為了解決這個(gè)問題,在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了探究彈簧壓縮時(shí)具有的彈性勢(shì)能與壓縮量之間的關(guān)系的實(shí)驗(yàn).以下是兩位同學(xué)經(jīng)歷的一些實(shí)驗(yàn)探究過程,請(qǐng)你根據(jù)題目要求回答問題.
(1)甲同學(xué)在實(shí)驗(yàn)前提出了如下猜想:動(dòng)能是物體運(yùn)動(dòng)具有的能量,動(dòng)能的大小與運(yùn)動(dòng)速度有關(guān),且跟運(yùn)動(dòng)速度的平方成正比,彈性勢(shì)能是物體發(fā)生形變具有的能量,彈性勢(shì)能的大小與形變有關(guān),由此可以猜想彈性勢(shì)能的大小也應(yīng)該是跟形變量的平方成正比的關(guān)系.乙同學(xué)根據(jù)所學(xué)的物理知識(shí)用圖象法從理論上證實(shí)了甲同學(xué)的猜想,他所用到的物理知識(shí)是:①彈簧發(fā)生形變時(shí)彈力與形變量的關(guān)系F=kx,②克服彈簧的彈力所做的功等于彈簧彈性勢(shì)能的增加.請(qǐng)你完成甲同學(xué)的證明過程.
(2)兩位同學(xué)為了用實(shí)驗(yàn)來證實(shí)他們的猜想,設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置.在離地面高度為h的光滑水平桌面上,沿著與桌子邊緣垂直的方向放置一輕質(zhì)彈簧,其左端固定,右端與質(zhì)量為m的一小鋼球接觸.當(dāng)彈簧處于自然長(zhǎng)度時(shí),小鋼球恰好在桌子邊緣.讓鋼球向左壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放,使鋼球沿水平方向射出桌面,小球在空中飛行后落到水平地面,水平距離為s.為了完成實(shí)驗(yàn),還需下列哪些器材?
A.秒表    B.刻度尺   C.白紙
D.復(fù)寫紙  E.小球  F.游標(biāo)卡尺
答:______.
(3)如果在實(shí)驗(yàn)中,得到彈簧壓縮量x和小球離開桌面后的水平位移s的一些數(shù)據(jù)如下表:
實(shí)驗(yàn)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
從上面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),你能得出什么結(jié)論?再結(jié)合你學(xué)過的物理知識(shí),能否推斷出彈簧壓縮時(shí)具有的彈性勢(shì)能EP與壓縮量x的平方成正比的關(guān)系?(要求寫出分析過程).
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彈性勢(shì)能是發(fā)生形變的物體所具有的能量.彈性勢(shì)能跟形變的大小有關(guān),例如彈簧的彈性勢(shì)能跟彈簧被拉伸或壓縮的長(zhǎng)度(即形變量)有關(guān),形變量越大,恢復(fù)原狀時(shí)對(duì)外做的功越多,彈簧的彈性勢(shì)能就越大.彈性勢(shì)能跟形變量之間應(yīng)該是怎樣的定量關(guān)系呢?甲和乙兩位同學(xué)為了解決這個(gè)問題,在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了探究彈簧壓縮時(shí)具有的彈性勢(shì)能與壓縮量之間的關(guān)系的實(shí)驗(yàn).以下是兩位同學(xué)經(jīng)歷的一些實(shí)驗(yàn)探究過程,請(qǐng)你根據(jù)題目要求回答問題.
(1)甲同學(xué)在實(shí)驗(yàn)前提出了如下猜想:動(dòng)能是物體運(yùn)動(dòng)具有的能量,動(dòng)能的大小與運(yùn)動(dòng)速度有關(guān),且跟運(yùn)動(dòng)速度的平方成正比,彈性勢(shì)能是物體發(fā)生形變具有的能量,彈性勢(shì)能的大小與形變有關(guān),由此可以猜想彈性勢(shì)能的大小也應(yīng)該是跟形變量的平方成正比的關(guān)系.乙同學(xué)根據(jù)所學(xué)的物理知識(shí)用圖象法從理論上證實(shí)了甲同學(xué)的猜想,他所用到的物理知識(shí)是:①彈簧發(fā)生形變時(shí)彈力與形變量的關(guān)系F=kx,②克服彈簧的彈力所做的功等于彈簧彈性勢(shì)能的增加.請(qǐng)你完成甲同學(xué)的證明過程.
(2)兩位同學(xué)為了用實(shí)驗(yàn)來證實(shí)他們的猜想,設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置.在離地面高度為h的光滑水平桌面上,沿著與桌子邊緣垂直的方向放置一輕質(zhì)彈簧,其左端固定,右端與質(zhì)量為m的一小鋼球接觸.當(dāng)彈簧處于自然長(zhǎng)度時(shí),小鋼球恰好在桌子邊緣.讓鋼球向左壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放,使鋼球沿水平方向射出桌面,小球在空中飛行后落到水平地面,水平距離為s.為了完成實(shí)驗(yàn),還需下列哪些器材?
A.秒表    B.刻度尺   C.白紙
D.復(fù)寫紙  E.小球  F.游標(biāo)卡尺
答:______.
(3)如果在實(shí)驗(yàn)中,得到彈簧壓縮量x和小球離開桌面后的水平位移s的一些數(shù)據(jù)如下表:
實(shí)驗(yàn)次序1234
x/cm2.003.004.005.00
s/cm10.2015.1420.1025.30
從上面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),你能得出什么結(jié)論?再結(jié)合你學(xué)過的物理知識(shí),能否推斷出彈簧壓縮時(shí)具有的彈性勢(shì)能EP與壓縮量x的平方成正比的關(guān)系?(要求寫出分析過程).

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(2007?深圳二模)彈性勢(shì)能是發(fā)生形變的物體所具有的能量.彈性勢(shì)能跟形變的大小有關(guān),例如彈簧的彈性勢(shì)能跟彈簧被拉伸或壓縮的長(zhǎng)度(即形變量)有關(guān),形變量越大,恢復(fù)原狀時(shí)對(duì)外做的功越多,彈簧的彈性勢(shì)能就越大.彈性勢(shì)能跟形變量之間應(yīng)該是怎樣的定量關(guān)系呢?甲和乙兩位同學(xué)為了解決這個(gè)問題,在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了探究彈簧壓縮時(shí)具有的彈性勢(shì)能與壓縮量之間的關(guān)系的實(shí)驗(yàn).以下是兩位同學(xué)經(jīng)歷的一些實(shí)驗(yàn)探究過程,請(qǐng)你根據(jù)題目要求回答問題.
(1)甲同學(xué)在實(shí)驗(yàn)前提出了如下猜想:動(dòng)能是物體運(yùn)動(dòng)具有的能量,動(dòng)能的大小與運(yùn)動(dòng)速度有關(guān),且跟運(yùn)動(dòng)速度的平方成正比,彈性勢(shì)能是物體發(fā)生形變具有的能量,彈性勢(shì)能的大小與形變有關(guān),由此可以猜想彈性勢(shì)能的大小也應(yīng)該是跟形變量的平方成正比的關(guān)系.乙同學(xué)根據(jù)所學(xué)的物理知識(shí)用圖象法從理論上證實(shí)了甲同學(xué)的猜想,他所用到的物理知識(shí)是:①彈簧發(fā)生形變時(shí)彈力與形變量的關(guān)系F=kx,②克服彈簧的彈力所做的功等于彈簧彈性勢(shì)能的增加.請(qǐng)你完成甲同學(xué)的證明過程.
(2)兩位同學(xué)為了用實(shí)驗(yàn)來證實(shí)他們的猜想,設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置.在離地面高度為h的光滑水平桌面上,沿著與桌子邊緣垂直的方向放置一輕質(zhì)彈簧,其左端固定,右端與質(zhì)量為m的一小鋼球接觸.當(dāng)彈簧處于自然長(zhǎng)度時(shí),小鋼球恰好在桌子邊緣.讓鋼球向左壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放,使鋼球沿水平方向射出桌面,小球在空中飛行后落到水平地面,水平距離為s.為了完成實(shí)驗(yàn),還需下列哪些器材?
A.秒表    B.刻度尺   C.白紙
D.復(fù)寫紙  E.小球  F.游標(biāo)卡尺
答:
BCD
BCD

(3)如果在實(shí)驗(yàn)中,得到彈簧壓縮量x和小球離開桌面后的水平位移s的一些數(shù)據(jù)如下表:
實(shí)驗(yàn)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
從上面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),你能得出什么結(jié)論?再結(jié)合你學(xué)過的物理知識(shí),能否推斷出彈簧壓縮時(shí)具有的彈性勢(shì)能EP與壓縮量x的平方成正比的關(guān)系?(要求寫出分析過程).

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1.D   2.AD    3.BD    4.D    5.  C    6.AD    7.B    8.AD    9.AD  10.B

11.  100J     75J            12.  15N 

13. 解:設(shè)卡車運(yùn)動(dòng)的速度為v0,剎車后至停止運(yùn)動(dòng),由動(dòng)能定理:-μmgs=0-。得v==12m/s=43.2km/h。因?yàn)関0>v規(guī),所以該卡車違章了。

14. 解:當(dāng)人向右勻速前進(jìn)的過程中,繩子與豎直

方向的夾角由0°逐漸增大,人的拉力就發(fā)生了變化,

故無法用W=Fscosθ計(jì)算拉力所做的功,而在這個(gè)過

程中,人的拉力對(duì)物體做的功使物體的動(dòng)能發(fā)生了變

化,故可以用動(dòng)能定理來計(jì)算拉力做的功。

當(dāng)人在滑輪的正下方時(shí),物體的初速度為零,

當(dāng)人水平向右勻速前進(jìn)s 時(shí)物體的速度為v1 ,由圖

1可知: v1= v0sina       

⑴根據(jù)動(dòng)能定理,人的拉力對(duì)物體所做的功

W=m v12/2-0

⑵由⑴、⑵兩式得W=ms2 v12/2(s2+h2)

15. 解:(1)對(duì)AB段應(yīng)用動(dòng)能定理:mgR+Wf=

所以:Wf=-mgR=-20×10-3×10×1=-0.11J

(2)對(duì)BC段應(yīng)用動(dòng)能定理:Wf=0-=-=-0.09J。又因Wf=μmgBCcos1800=-0.09,得:μ=0.153。

 

16. 解:在此過程中,B的重力勢(shì)能的增量為,A、B動(dòng)能增量為,恒力F所做的功為,用表示A克服摩擦力所做的功,根據(jù)功能關(guān)系有:

       解得:

17. 解:(1)兒童從A點(diǎn)滑到E點(diǎn)的過程中,重力做功W=mgh

兒童由靜止開始滑下最后停在E點(diǎn),在整個(gè)過程中克服摩擦力做功W1,由動(dòng)能定理得,

=0,則克服摩擦力做功為W1=mgh

   (2)設(shè)斜槽AB與水平面的夾角為,兒童在斜槽上受重力mg、支持力N1和滑動(dòng)摩擦

f1,,兒童在水平槽上受重力mg、支持力N2和滑動(dòng)摩擦力f2

,兒童從A點(diǎn)由靜止滑下,最后停在E點(diǎn).

由動(dòng)能定理得,

解得,它與角無關(guān).

   (3)兒童沿滑梯滑下的過程中,通過B點(diǎn)的速度最大,顯然,傾角越大,通過B點(diǎn)的速度越大,設(shè)傾角為時(shí)有最大速度v,由動(dòng)能定理得,

解得最大傾角

18. 解:(1)根據(jù)牛頓第二定律有:

設(shè)勻加速的末速度為,則有:、

代入數(shù)值,聯(lián)立解得:勻加速的時(shí)間為:

(2)當(dāng)達(dá)到最大速度時(shí),有:

解得:汽車的最大速度為:

(3)汽車勻加速運(yùn)動(dòng)的位移為:

在后一階段牽引力對(duì)汽車做正功,重力和阻力做負(fù)功,根據(jù)動(dòng)能定理有:

又有

代入數(shù)值,聯(lián)立求解得:

所以汽車總的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為:

 


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