质量m=2kg的物体,在水平拉力F=8N的拉力作用下,在光滑的水平面上从静止开始运动,运动时间t=2s,求:
(1)力F在2s内对物体所做的功的平均功率
(2)2s末力F对物体所做的功的瞬时功率.
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,使弹黄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.弹簧原长l0
C.弹簧的压缩量△x
D.桌面到地面的高度h
E.小球抛出点到落地点的水平距离s
(2)用所选取的测量量和已知量表示Ek,得Ek= .
(3)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.
某同学为探究“合力做功与物体动能改变的关系”,设计了如下实验,他的操作步骤是:
①按图甲摆好实验装置,其中小车质量M=0.20kg,钩码总质量m=0.05kg.
②释放小车,然后接通打点计时器的电源(电源的周期T=0.02s),打出一条纸带.
(1)他在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条,如图乙所示.把打下的第一点记作0,然后依次取若干个计数点,相邻计数点间还有4个点未画出,用厘米刻度尺测得各计数点到0点距离分别为d1=0.041m,d2=0.055 m,d3 = 0.167m,d4 =0.256m,d5 =0.360m,d6=0.480m,…他把钩码重力(当地重力加速度g=9.8 m/s2 )作为小车所受合力,算出0点到第5计数点合力做功 W =__________J(结果保留三位有效数字),用正确的公式表达打下第5计数点时小车动能Ek=__________(用相关数据前字母列式)并把打下第5点时小车动能作为小车动能的改变量,算得 Ek=0.125J.
(2)此次实验探究的结果,他没能得到“合力对物体做的功等于物体动能的增量”,且误差很大.通过反思,他认为产生误差的可能原因如下,其中正确的是__________.
A.钩码质量太大,使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多
B.没有使用最小刻度为毫米的刻度尺测距离是产生此误差的主要原因
C.没有平衡摩擦力,使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多
D.释放小车和接通电源的次序有误,使得动能增量的测量值比真实值偏小
如图所示,劲度系数为k的轻弹簧一端固定在墙上,另一端与置于水平面上的质量为m的小物体接触(未连接),如图中O点,弹簧水平且无形变.用水平力F缓慢向左推动物体,在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0,运动到图中B点,此时物体静止.撤去F后,物体开始向右运动,运动的最大距离距B点为3x0,C点是物体向右运动过程中弹力和摩擦力大小相等的位置,物体与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.则( )
A.撤去F时,弹簧的弹性势能为3μmgx0
B.撤去F后,物体向右运动到O点时的动能最大
C.从B→C位置物体弹簧弹性势能的减少量等于物体动能的增加量
D.水平力F做的功为4μmgx0
如图所示,质量相同的甲乙两个小物块,甲从竖直固定的1/4光滑圆弧轨道顶端由静止滑下,轨道半径为R,圆弧底端切线水平,乙从高为R的光滑斜面顶端由静止滑下.下列判断正确的是( )
A.两物块到达底端时动能相同
B.两物块到达底端时速度相同
C.两物块到达底端时,乙重力做功的瞬时功率大于甲重力做功的瞬时功率
D.两物块运动到底端的过程中重力做功的瞬时功率均在增大
有a、b、c、d四颗地球卫星,a还未发射,在赤道表面上随地球一起转动,b是近地轨道卫星,c是地球同步卫星,d是高空探测卫星,它们均做匀速圆周运动,各卫星排列位置如图所示,则( )
A.卫星a的向心加速度等于重力加速度g
B.卫星b的角速度最大
C.卫星c在1小时内转过的圆心角是
D.卫星d的运动周期有可能是30小时