Ⅰ.某同學(xué)做探究“合力的功和物體速度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1,小車在橡皮筋作用下彈出,沿木板滑行.用一條橡皮筋時對小車做的功記為W,當(dāng)用2條、3條…,完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次…實(shí)驗(yàn)時,每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋伸長的長度都保持一致.實(shí)驗(yàn)中小車獲得的速度由打點(diǎn)計時器所打的紙帶測出.實(shí)驗(yàn)中木板水平放置,小車在橡皮筋作用下運(yùn)動,當(dāng)小車速度最大時,關(guān)于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置,下列說法正確的是
A.橡皮筋仍處于伸長狀態(tài)
B.橡皮筋恰好恢復(fù)原長
C.小車恰好運(yùn)動到兩個鐵釘?shù)倪B線處
D.小車已超過兩個鐵釘?shù)倪B線
Ⅱ.探究能力是物理學(xué)研究的重要能力之一,有同學(xué)通過設(shè)計實(shí)驗(yàn)探究繞軸轉(zhuǎn)動而具有的轉(zhuǎn)動動能與哪些因素有關(guān).他以圓形砂輪為研究對象,研究其轉(zhuǎn)動動能與質(zhì)量、半徑、角速度的具體關(guān)系.砂輪由動力帶動勻速旋轉(zhuǎn)測得其角速度ω,然后讓砂輪脫離動力,用一把彈性尺子與砂輪接觸使砂輪慢慢停下,設(shè)尺子與砂輪間的摩擦力大小恒為
牛(不計轉(zhuǎn)軸與砂輪的摩擦),分別取不同質(zhì)量、不同半徑的砂輪,使其以不同的角速度旋轉(zhuǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),得到數(shù)據(jù)如下表所示:
(1)由上述數(shù)據(jù)推導(dǎo)出轉(zhuǎn)動動能E
k與質(zhì)量m、角速度ω、半徑r的關(guān)系式為
(比例系數(shù)用k表示).
(2)以上實(shí)驗(yàn)運(yùn)用了物理學(xué)中的一個重要的實(shí)驗(yàn)方法是
.
半徑r/cm |
質(zhì)量m/kg |
角速度ω(rad/s) |
圈數(shù) |
轉(zhuǎn)動動能Ek/J |
4 |
1 |
2 |
8 |
|
4 |
1 |
3 |
18 |
|
4 |
1 |
4 |
32 |
|
4 |
2 |
2 |
16 |
|
4 |
3 |
2 |
24 |
|
4 |
4 |
2 |
32 |
|
8 |
1 |
2 |
16 |
|
12 |
1 |
2 |
24 |
|
16 |
1 |
2 |
32 |
|
Ⅲ.測定木塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)時,采用如圖2所示的裝置,圖中長木板水平固定.
(1)實(shí)驗(yàn)過程中,電火花計時器接在頻率為50Hz的交流電源上.調(diào)整定滑輪高度,使
.
(2)已知重力加速度為g,測得木塊的質(zhì)量為M,砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量為m,木塊的加速度為a,則木塊與長木板間動摩擦因數(shù)
μ=
.
(3)如圖3為木塊在水平木板上帶動紙帶運(yùn)動打出的一條紙帶的一部分,0、1、2、3、4、5、6為計數(shù)點(diǎn),相鄰兩計數(shù)點(diǎn)間還有4個打點(diǎn)未畫出.從紙帶上測出x
1=3.20cm,x
2=4.52cm,x
5=8.42cm,x
6=9.70cm.則木塊加速度大小a=
m/s
2(保留兩位有效數(shù)字).