【題目】某同學(xué)根據(jù)機(jī)械能守恒定律,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究彈簧的彈性勢能與壓縮量的關(guān)系。

(1)如圖,將輕質(zhì)彈簧下端固定于鐵架臺(tái),在上端的托盤中依次增加砝碼,測得相應(yīng)的彈簧長度,部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表,由數(shù)據(jù)算得勁度系數(shù)k=______N/m9.8m/s2

(2)取下彈簧,將其一端固定于氣墊導(dǎo)軌左側(cè),如圖所示;調(diào)整導(dǎo)軌,使滑塊自由滑動(dòng)時(shí),通過兩個(gè)光電門的速度大小______

(3)用滑塊壓縮彈簧,記錄彈簧的壓縮量x;釋放滑塊,記錄滑塊脫離彈簧后的速度v,釋放滑塊過程中,彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為滑塊的動(dòng)能。重復(fù)以上操作,得到vx的關(guān)系如圖,由上述實(shí)驗(yàn)可得結(jié)論:對(duì)同一根彈簧,彈性勢能與彈簧的_______________________成正比。

【答案】50.0; 相等; 壓縮量的平方;

【解析】

(1)表格中,當(dāng)50g時(shí),彈簧長度為8.62cm,當(dāng)100g時(shí),彈簧長度為7.63cm,當(dāng)150g時(shí),彈簧長度為6.66cm,根據(jù)胡克定律,F=kx,設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為k,原長為x0,則列式:0.05×9.8=k(x0-0.0862);
0.1×9.8=k(x0-0.0763);
聯(lián)立兩式解得:k=50.0N/m;
(2)通過光電門來測量瞬時(shí)速度,從而獲得釋放壓縮的彈簧的滑塊速度,彈性勢能完全轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,因此通過兩個(gè)光電門的速度大小須相等;
(3)根據(jù)vx的關(guān)系圖可知,圖線經(jīng)過原點(diǎn),且是斜傾直線,則vx成正比,由動(dòng)能表達(dá)式,動(dòng)能與速度的大小平方成正比,而速度的大小與彈簧的壓縮量成正比,因此彈簧的彈性勢能與彈簧的壓縮量的平方成正比;

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示電路,已知電源電動(dòng)勢為E,內(nèi)阻為r,R1 =R3 = 2R0,R2 =r =R0,滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為6R0,所有電表均為理想電表。當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片從a滑向b時(shí),以下判斷正確的是(

A. V1的示數(shù)變大,V2的示數(shù)變小,V3的示數(shù)變大,A的示數(shù)變小

B. 電壓表示數(shù)大小變化關(guān)系為

C. 當(dāng)R =6R0時(shí),滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大

D. ,

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時(shí)的波形圖,介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)PQ分別位于x=2m、x=4m處,從t=0時(shí)開始計(jì)時(shí),當(dāng)t=15s時(shí)質(zhì)點(diǎn)Q剛好第4次到達(dá)波峰,則下列說法中正確的是________。

A.該波的波長為4m

B.該波的傳播周期為8s

C.從圖示時(shí)刻開始計(jì)時(shí),PQ先回到平衡位置

D.此波的波速為1m/s

E.t=0時(shí)開始計(jì)時(shí),質(zhì)點(diǎn)P做簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y=0.2sint(m)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】伽利略為了研究自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,將落體實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為著名的斜面實(shí)驗(yàn),如圖所示,對(duì)于這個(gè)研究過程,下列說法正確的是(  )

A. 斜面實(shí)驗(yàn)放大了重力的作用,便于測量小球運(yùn)動(dòng)的路程

B. 斜面實(shí)驗(yàn)沖淡了重力的作用,便于小球運(yùn)動(dòng)距離的測量

C. 通過對(duì)斜面實(shí)驗(yàn)的觀察與計(jì)算,直接得到自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律

D. 根據(jù)斜面實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行合理的外推,得到自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,平行板電容器兩極板間帶電質(zhì)點(diǎn)P原處于靜止?fàn)顟B(tài),不考慮電流表和電壓表對(duì)電路的影響,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向b端移動(dòng)時(shí),則(

A. 電壓表讀數(shù)減小

B. 電流表讀數(shù)減小

C. 質(zhì)點(diǎn)P將向上運(yùn)動(dòng)

D. 上消耗的功率減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(1)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為:_______ cm,螺旋測微器的讀數(shù)為:________mm

某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)測量金屬絲電阻率的實(shí)驗(yàn).如圖甲所示,將已知直徑為d的待測金屬絲固定在接線柱a、b上,在金屬絲上安裝一個(gè)小金屬滑片c,連接好電路,電路中R0是保護(hù)電阻,已知電壓表的內(nèi)阻遠(yuǎn)大于金屬絲的電阻,電壓表的分流作用可以忽略不計(jì).閉合開關(guān)后電流表的讀數(shù)為I0調(diào)節(jié)滑片c的位置,分別測出長度L及所對(duì)應(yīng)的電壓值U,然后作出U-L圖像.

(2)A、B、C、D四個(gè)測量電路應(yīng)選 ________電路。

(3)測得U-L圖線的斜率為k,則該電阻絲電阻率的表達(dá)式為______。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中得到如圖所示的一條紙帶,其中A、B、C、D、E是計(jì)數(shù)點(diǎn)(每打5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)),其中L1=2.49cm, L2=6.64cm, L3=12.44cm, L4=19.90cm。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電源的頻率為50Hz,則打C點(diǎn)時(shí)小車的速度大小為_________m/s,小車的加速度大小為__________m/s2。(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組欲用圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證牛頓第二定律。圖中A為小車,B為裝有砝碼的小盤,C為一端帶有定滑輪的長木板,小車通過紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器相連,小車的質(zhì)量為m1,小盤及砝碼的質(zhì)量為m2。

1)有關(guān)本實(shí)驗(yàn),下列說法正確的是_____

A.當(dāng)m1遠(yuǎn)大于m2時(shí),才可以認(rèn)為繩對(duì)小車的拉力大小近似等于小盤及砝碼的重力

B.平衡摩擦力時(shí),應(yīng)將小盤用細(xì)線通過定滑輪系在小車上

C.每次改變小車的質(zhì)量時(shí),都要重新平衡摩擦力

D.實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)先釋放小車,后接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源

2)某同學(xué)平衡好摩擦力后,在保持小車質(zhì)量不變的情況下,通過多次改變砝碼個(gè)數(shù),測出小盤(及砝碼)的重力F與小車加速度a的多組數(shù)據(jù),并記錄如下:

根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在圖乙的坐標(biāo)圖上作出a﹣F圖象________;

圖象的斜率的物理意義是_____;

小車的質(zhì)量為_____kg.(保留2位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在20102月溫哥華冬奧會(huì)自由式滑雪比賽中,我國某一運(yùn)動(dòng)員從弧形雪坡上沿水平方向飛出后,又落回到斜面雪坡上,如圖所示,若斜面雪坡的傾角為θ,飛出時(shí)的速度大小為v0,不計(jì)空氣阻力,運(yùn)動(dòng)員飛出后在空中的姿勢保持不變,重力加速度為g,則( 。

A. 如果v0不同,則該運(yùn)動(dòng)員落到雪坡時(shí)的速度方向也就不同

B. 不論v0多大,該運(yùn)動(dòng)員落到雪坡時(shí)的速度方向都是相同的

C. 運(yùn)動(dòng)員落到雪坡時(shí)的速度大小是

D. 運(yùn)動(dòng)員在空中經(jīng)歷的時(shí)間是

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