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題目列表(包括答案和解析)

(9分)某同學(xué)在做探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)時(shí),設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置.所用的鉤碼的質(zhì)量都是30 g.他先測出不掛鉤碼時(shí)彈簧的自然長度,再將5個(gè)鉤碼逐個(gè)掛在彈簧的下端,每次都測出相應(yīng)的彈簧總長度,將數(shù)據(jù)填在了下面的表中.(彈力始終未超過彈性限度,取g=10 m/s2)

 

砝碼質(zhì)量M(g)

0

30

60

90

120

150

彈簧總長L(cm)

6.00

7.15

8.34

9.48

10.64

11.79

①試根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),在圖乙所示的坐標(biāo)紙上作出

砝碼質(zhì)量M與彈簧總長度L之間的函數(shù)關(guān)系圖線.

②上一問所得圖線的物理意義是:

____________________________________________

③該彈簧勁度系數(shù)k=___ N/m.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

 

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(18分)①(6分) 如圖所示,一根彈簧其自由端B在未懸掛重物時(shí)指針正對(duì)刻度5N,在彈性限度內(nèi),當(dāng)掛上80N重物時(shí)指針正對(duì)刻度45N,若要指針正對(duì)刻度20N應(yīng)該懸掛的重物是 (。

A.40N

B.30N

C.20N

D.不知道彈簧的勁度系數(shù)K的值,無法計(jì)算

②(12分)在探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)裝置如圖乙所示:一質(zhì)量為M=0.14kg的木塊放在水平長木板上,左側(cè)拴有一不可伸長的細(xì)軟線,跨過固定在木板邊緣的滑輪與一重物相連,重物的質(zhì)量為m=0.01kg .木塊右側(cè)與穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連,在重物牽引下,木塊在木板上向左做勻加速運(yùn)動(dòng).圖甲給出了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的一些的點(diǎn),紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T=0.10s,其中S1=7.05cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm, 根據(jù)給以上數(shù)據(jù)求:(g=9.8m/s2

(1)木塊的加速度的計(jì)算表達(dá)式a =      ,根據(jù)題中所給數(shù)據(jù)算出加速度的大小為     m/s2. (結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(2)為了減少誤差,你認(rèn)為應(yīng)采取什么措施?              .

                                       

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(10分) 某同學(xué)在豎直懸掛的輕彈簧下加掛鉤碼,探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系.下表中是該同學(xué)記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),實(shí)驗(yàn)中彈簧始終未超過彈性限度.(g=10 m/s2

鉤碼質(zhì)量m/g

0

30

60

90

120

150

彈簧總長度l/cm

6.0

7.2

8.4

9.6

10.8

12.6

(1)試根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中作出彈力F跟彈簧伸長量x的關(guān)系圖象;

(2)由圖象得到彈簧的勁度系數(shù)是。

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2003年10月15日9時(shí)整,搭載的“神舟”五號(hào)載人飛船發(fā)射成功,9時(shí)42分飛船進(jìn)入預(yù)定軌道,于16日6時(shí)23分在內(nèi)蒙古四子王旗的主著陸場安全著陸,揭開了我國航天史上新的一頁.
(1)為了使飛船到達(dá)一定速度需要一個(gè)加速過程,在加速過程中,宇航員處于超重狀態(tài).人們把這種狀態(tài)下宇航員對(duì)座椅的壓力FN與靜止在地球表面時(shí)的重力mg的比值k=FN/mg稱為耐受力值.選定兩名宇航員,他們?cè)诖藸顟B(tài)下耐受力最大值分別是k=8和k=7,已知地球表面的重力加速度為g=10m/s2.試求飛船帶著這兩名宇航員在豎直向上發(fā)射時(shí)的加速度a的最大值不能超過多少?
(2)“神舟”五號(hào)飛船從發(fā)射到回收飛行約21h,繞地球14圈.假設(shè)把飛船的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程看作勻速圓周運(yùn)動(dòng),若飛船做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T,地球半徑為R,地球表面處重力加速度為g. 試導(dǎo)出飛船運(yùn)行線速度的表達(dá)式.

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2003年10月15日我國成功地發(fā)射了“神舟”五號(hào)載人飛船,9時(shí)9分50秒準(zhǔn)確進(jìn)入預(yù)定軌道,此前飛船已與火箭分離,飛船質(zhì)量為7760千克,軌道傾角為42.4?,近地點(diǎn)高度200千米,遠(yuǎn)地點(diǎn)高度350千米,15時(shí)57分飛船變軌成功,變軌后進(jìn)入343千米的圓軌道,運(yùn)行14圈.又于16日6時(shí)23分在內(nèi)蒙古主著陸場成功著陸,實(shí)際著陸點(diǎn)與理論著陸點(diǎn)只相差4.8千米,返回艙完好無損,宇航員楊利偉自主出艙.
(1)飛船返回時(shí),在接近大氣層的過程中,返回艙與飛船最終分離.返回艙質(zhì)量為3噸,返回艙著陸,是由三把傘“接力”完成的.先由返回艙放出一個(gè)引導(dǎo)傘,引導(dǎo)傘工作16秒后,返回艙的下降速度由180米/秒減至80米/秒.假設(shè)這段運(yùn)動(dòng)是垂直地面下降的,且已接近地面,試求這段運(yùn)動(dòng)的加速度和引導(dǎo)傘對(duì)返回艙的拉力大小,
(2)已知萬有引力做功與路徑無關(guān),所以可以引進(jìn)引力勢能,若取無窮遠(yuǎn)為引力勢能零點(diǎn),則引力勢能的計(jì)算公式為
EP=-
GMmr
,式中G為萬有引力恒量,M為地球質(zhì)量,m為物體的質(zhì)量,r為物體與地心的距離,又已知飛船在沿橢圓軌道運(yùn)行的過程中經(jīng)過近地點(diǎn)時(shí)速度大小為7.835×103米/秒,試求飛船經(jīng)過近地點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能以及經(jīng)過遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)的速度大小,已知G=6.67×10-11 牛米2/千克2,M=6×1024千克,地球半徑R=6.4×106米.

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