计了一套如图甲所示的装置,图中A为小车,B为打点计时器,C为弹簧测力计,P为小桶(内有沙子),一端带有定滑轮的足够长的木板水平放置,不计绳与滑轮的摩擦.实验时,把长木板不带滑轮的一端垫起适当的高度,以平衡摩擦力,先接通电源再松开小车,打)
f点计时器在纸带上打下一系列点.
(1)该同学在一条比较理想的纸带上,从点迹清晰的某点开始记为零点,依次选取一系列
222点,分别测量这些点到零点之间的距离x,计算出它们与零点之间的速度平方差△vvv0,2弹簧秤的读数为F,小车的质量为m,然后建立△vx坐标系,通过描点法得到的图像是
一条过原点的直线,如图乙所示,则这条直线的斜率为________________.(填写表达式)(2)若测出小车质量为04kg,结合图像可求得小车所受合外力的大小为__________N.(3)本实验中是否必须满足小桶(含内部沙子)的质量远小于小车的质量________(填“是”或“否”)14.某同学利用图示装置验证小球摆动过程中机械能守恒,实验中小球摆到最低点时恰好与桌面接触但没有弹力,D处(箭头所指处)放一锋利的刀片,细线到达竖直位置时能被割断,小球做平抛运动落到地面,P是一刻度尺。该同学方案的优点是只需利用刻度尺测量A位置到桌面的高度H、桌面到地面的高度h及小球平抛运动的水平位移x即可。(1)测量A位置到桌面的高度H应从_________(填“球的上边沿”“球心”或“球的下边沿”)开始测。(2)实验中多次改变H值并测量与之对应的x值,利用作图象的方法去验证。为了直观地表述H和x的关系(图线为直线),若用横轴表示H,则纵轴应表示________。(填“x”、“x2”或“x”)(3)若小球下摆过程中机械能守恒,则h、H和x的关系为H____________。三、计算题(本题共40分,15题8分,16题10分,17题10分18题12分)15、(8分)以速度V0水平抛出一个质量为m的小球,当其竖直分位移与水平分位移相等时(不计空气阻力,重力加速度为g),求:(1)小球的瞬时速度大小;(2)小球重力做功的瞬时功率。
f16(10分)一名宇航员到达半径为R、密度均匀的某星球表面,做如下实验:用不可伸长的轻绳拴一个质量为m的小球,上端固定在O点,如图甲所示,在最低点给小球某一初速度,使其绕O点在竖直面内做圆周运动,测得绳的拉力大小F随时间t的变化规律如图乙所示。F1、F2已知,引力常量为G,忽略各种阻力。求:(1)星球表面的重力加速度;(2)卫星绕该星的第一宇宙速度;(3)星球的密度r