以A.B.彈簧為研究對象.由能量守恒 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

研究小組通過分析、研究發(fā)現(xiàn)，彈簧的彈性勢能EP與彈簧形變量x的關(guān)系為EP=Cxn，其中，C為與彈簧本身性質(zhì)有關(guān)的已知常量；為了進一步探究n的數(shù)值，通常采用取對數(shù)作函數(shù)圖象的方法來確定．為此他們設(shè)計了如圖所示的實驗裝置，L型長直平板一端放在水平桌面上，另一端放在木塊P上；實驗開始時，移動木塊P到某一位置，使小車可以在板面上做勻速直線運動．彈簧一端固定在平板上端，在平板上標(biāo)出彈簧未形變時另一端位置O，A點處放置一光電門，用光電計時器記錄小車的擋光板經(jīng)過光電門的擋光時間．
（1）某同學(xué)建議按以下步驟采集實驗數(shù)據(jù)，以便作出lgv與lgx的函數(shù)圖象：
A．用游標(biāo)卡尺測出小車的擋光板寬度d
B．用天平稱出小車的質(zhì)量m
C．用刻度尺分別測出OA距離L，O點到桌面的高度h1，A點到桌面的高度h2
D．將小車壓縮彈簧一段距離，用刻度尺測出彈簧壓縮量x；再將小車由靜止釋放，從光電計時器上讀出小車的擋光板經(jīng)過光電門的擋光時間t
E．改變小車壓縮彈簧的壓縮量，重復(fù)步驟D
根據(jù)實驗?zāi)康�，你認為必須的實驗步驟是
ABDE
ABDE
；
（2）若小車的擋光板寬度為d，經(jīng)過光電門的擋光時間為t，則小車過A點的速度v=
d
t
d
t
；
（3）取lgv為縱坐標(biāo)，lgx為橫坐標(biāo)，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描點畫出，如圖所示的圖象．已知該直線與縱軸交點的坐標(biāo)為（0，a），與橫軸交點的坐標(biāo)為（-b，0）；由圖可知，n=
2a
b
2a
b
．

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17世紀(jì)英國物理學(xué)家胡克發(fā)現(xiàn)：在彈性限度內(nèi)，彈簧的形變量與彈力成正比，這就是著名的胡克定律。受此啟發(fā)，一組同學(xué)研究“金屬線材伸長量與拉力的關(guān)系”的探究過程如下：
A．有同學(xué)認為：橫截面為圓形的金屬絲或金屬桿在彈性限度內(nèi)，其伸長量與拉力成正比，與截面半徑成反比．
B．他們準(zhǔn)備選用一些“由同種材料制成的不同長度、不同半徑的線材”作為研究對象，用測距儀、傳感器等儀器測量線材的伸長量隨拉力變化的規(guī)律，以驗證假設(shè)．
C．通過實驗取得如下數(shù)據(jù)：
長度

250N
500N
750N
1000N
1 m
2.52mm
0.4mm
0.8mm
1.2mm
1.6mm
2m
2.52mm
0.8mm
1.6mm
2.4mm
3.2mm
1m
3.57mm
0.2mm
0.4mm
0.6mm
0.8mm
D．同學(xué)們對實驗數(shù)據(jù)進行分析、歸納后，對他們的假設(shè)進行了補充完善。
（1）上述科學(xué)探究活動中，屬于“制定計劃”和“搜集證據(jù)”的環(huán)節(jié)分別是       、      。
（2）請根據(jù)上述過程分析他們的假設(shè)是否全部正確？若有錯誤或不足，請給予修正。
                                                                          。
                                                                          。
 (3)求出這種線材的伸長量與拉力以及材料的長度、截面積之間的定量關(guān)系式。
 
 
 (4)有一工程要使用一根能承受98000N拉力的線材，按設(shè)計要求，其受拉力后的伸長不能超過原來長度的1／1000�，F(xiàn)有一根用這種材料制成的金屬桿，長為4m，橫截面積為0.8 cm2，請通過計算說明能否使用這根金屬桿。

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（1）下列有關(guān)高中物理實驗的描述中，正確的是    ．
A、在用打點計時器做“研究勻變速直線運動”的實驗中，由紙帶上的一系列點跡取計數(shù)點，可求出任意兩個計數(shù)點之間的平均速度
B、在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，拉橡皮筋的細繩要稍長，并且實驗時要使彈簧測力計與木板平面平行，同時保證彈簧的軸線與細繩在同一直線上
C、在“用單擺測定重力加速度”的實驗中，如果擺長的測量及秒表的讀數(shù)均無誤，而測得的g值明顯偏小，其原因可能是將全振動的次數(shù)n誤計為n-1
D、在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，必須要用天平瀏出下落物體的質(zhì)量
（2）某同學(xué)利用單擺測定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋l(fā)現(xiàn)單擺靜止時擺球重心在球心的正下方，他仍將從懸點到球心的距離當(dāng)做擺長L，通過改變擺線的長度，測得6組L和對應(yīng)的周期T．該同學(xué)采用了四種不同的數(shù)據(jù)處理方法：
方法l：從測定的6組數(shù)據(jù)中任意選取1組，用公式求出g作為測量值．
方法2：分別求出6個L值的平均值和6個T值的平均值，用公式求上出g作為測量值．
方法3：分別用6組L、T的對應(yīng)值，用公式求出6個對應(yīng)的g值，再求這6個g的平均值作為測量值．
方法4：在坐標(biāo)紙上作出T2-L圖象，從圖象中計算出圖線的斜率k，根據(jù)求出g作為測量值．
對以上四種方法有下列評價，正確的是    ．
A．方法2是一種錯誤的方法
B．方法4得到的結(jié)果最準(zhǔn)確，與擺球重心就在球心處的情況相同
C．方法4得到的結(jié)果較準(zhǔn)確，與擺球重心就在球心處的情況相同相比較偏小
D．方法3得到的結(jié)果較準(zhǔn)確，與擺球重心就在球心處的情況相同相比較偏大．

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（1）下列有關(guān)高中物理實驗的描述中，正確的是
ABC
ABC
．
A、在用打點計時器做“研究勻變速直線運動”的實驗中，由紙帶上的一系列點跡取計數(shù)點，可求出任意兩個計數(shù)點之間的平均速度
B、在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，拉橡皮筋的細繩要稍長，并且實驗時要使彈簧測力計與木板平面平行，同時保證彈簧的軸線與細繩在同一直線上
C、在“用單擺測定重力加速度”的實驗中，如果擺長的測量及秒表的讀數(shù)均無誤，而測得的g值明顯偏小，其原因可能是將全振動的次數(shù)n誤計為n-1
D、在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，必須要用天平瀏出下落物體的質(zhì)量
（2）某同學(xué)利用單擺測定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋l(fā)現(xiàn)單擺靜止時擺球重心在球心的正下方，他仍將從懸點到球心的距離當(dāng)做擺長L，通過改變擺線的長度，測得6組L和對應(yīng)的周期T．該同學(xué)采用了四種不同的數(shù)據(jù)處理方法：
方法l：從測定的6組數(shù)據(jù)中任意選取1組，用公式g=
4π2L
T2
求出g作為測量值．
方法2：分別求出6個L值的平均值
.
L
和6個T值的平均值
.
T
，用公式g=
4π2
.
L
.
T
2
求上出g作為測量值．
方法3：分別用6組L、T的對應(yīng)值，用公式g=
4π2L
T2
求出6個對應(yīng)的g值，再求這6個g的平均值作為測量值．
方法4：在坐標(biāo)紙上作出T2-L圖象，從圖象中計算出圖線的斜率k，根據(jù)g=
4π2
k
求出g作為測量值．
對以上四種方法有下列評價，正確的是
AB
AB
．
A．方法2是一種錯誤的方法
B．方法4得到的結(jié)果最準(zhǔn)確，與擺球重心就在球心處的情況相同
C．方法4得到的結(jié)果較準(zhǔn)確，與擺球重心就在球心處的情況相同相比較偏小
D．方法3得到的結(jié)果較準(zhǔn)確，與擺球重心就在球心處的情況相同相比較偏大．

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如圖a所示，利用位移傳感器在氣墊導(dǎo)軌上（可忽略導(dǎo)軌與振子的摩擦）研究彈簧振子的運動情況．靜止時，振子位于O位置．
1）將振子向左拉開一段距離后靜止釋放，由于使用了體積較大的振子測量，空氣對振子的阻力較明顯，以O(shè)位置為位移的零點，得到了如圖b所示的實線（其中“-?-?”線表示計算機根據(jù)運動規(guī)律作出的振幅A隨時間的變化曲線）．根據(jù)圖象：
把振子相鄰兩次經(jīng)過O位置的時間間隔記為T/2，則T隨振動時間的增加而
 
（填“增大”、“減小”或“不變”）．
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2）（單選題）定義品質(zhì)因數(shù)Q=
π
ln
At
At+T
，其中At表示任意時刻t=
nT
2
（n=0，1，2…）對應(yīng)的振幅，At+T表示（t+T）時刻對應(yīng)的振幅，根據(jù)式中的物理量，你認為品質(zhì)因數(shù)Q的值可以反映彈簧振子振動過程中
 

A．振子相鄰兩次經(jīng)過O位置的時間間隔的變化
B．彈簧振子系統(tǒng)總機械能的變化
C．振子任意時刻速度的大小
D．振子任意時刻的位移大小
3）已知在一個給定的振動過程中，品質(zhì)因數(shù)Q是一個定值，圖象中A1=10cm，A2=5cm，則A3=
 
cm（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）．

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