13.如圖,在很長的水平桌面上放置的彈簧一端固定在墻上,另一端緊靠一木塊,并用手水平向左壓住木塊,由于彈簧勁度系數(shù)很大,故壓縮量很小.請利用一架天平、一塊秒表和一把直尺,測出彈簧的彈性勢能.
①寫出測量方法測出m,再測出m滑行的距離S和時間t..
②推導(dǎo)出根據(jù)測量所得的量計算彈性勢能的表達(dá)式.

分析 ①明確題意,根據(jù)給出的儀器和實驗裝置進(jìn)行分析,從而明確實驗中應(yīng)測量的物理量;
②根據(jù)位移公式可求得物體離開彈簧時的初速度,再根據(jù)功能關(guān)系即可分析彈簧具有的彈性勢能.

解答 解:①由題意可知,要測量彈簧的彈性勢能,應(yīng)利用功能關(guān)系,求出物體獲得的動能; 而要測量動能,由于題目中只給出直尺和秒表,所以應(yīng)通過測量物體滑行的距離和時間,利用運動學(xué)規(guī)律求解速度,故應(yīng)測出m,再測出m滑行的距離S和時間t.
②由x=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$=$\frac{1}{2}{v}_{0}t$可得:v0=$\frac{2s}{t}$
木塊的初動能為:Ek0=$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}=\frac{2{S}_{2}m}{{t}^{2}}$
由功能關(guān)系可知 彈簧的彈性勢能為:EP=$\frac{2{S}^{2}m}{{t}^{2}}$.
故答案為:①測出m,再測出m滑行的距離S和時間t;②彈簧的彈性勢能的表達(dá)式為EP=$\frac{2{S}^{2}m}{{t}^{2}}$.

點評 本題考查驗證明彈簧彈力和形變量間的關(guān)系以及功能關(guān)系的應(yīng)用,為探究型實驗,要注意正確理解實驗原理,認(rèn)真審題,根據(jù)題意確定實驗原理,才能準(zhǔn)確求解.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

3.像打點計時器一樣,光電計時器也是一種研究物體運動情況的常見計時儀器,每個光電門都是由激光發(fā)射和接收裝置組成.當(dāng)有物體從光電門通過時,光電計時器就可以顯示物體的擋光時間.現(xiàn)利用如圖1所示裝置設(shè)計一個“探究物體運動的加速度與合外力、質(zhì)量關(guān)系”的實驗,圖中NQ是水平桌面、PQ是一端帶有滑輪的長木板,1、2是固定在木板上間距為l的兩個光電門(與之連接的兩個光電計時器沒有畫出).小車上固定著用于擋光的窄片K,讓小車從木板的頂端滑下,光電門各自連接的計時器顯示窄片K的擋光時間分別為t1和t2
(1)用游標(biāo)卡尺測量窄片K的寬度(如圖2)d=5.15×10-3m(已知l>>d),光電門1、2各自連接的計時器顯示的擋光時間分別為t1=2.50×10-2s、t2=1.25×10-2s;
(2)用米尺測量兩光電門的間距為l,則小車的加速度表達(dá)式a=$\frac{({t}_{2}^{2}-{t}_{1}^{2})ttrtr2l^{2}}{2l{t}_{1}^{2}{t}_{2}^{2}}$(各量均用(1)(2)里的已知量的字母表示);
(3)該實驗中,為了把砂和砂桶拉車的力當(dāng)做小車受的合外力,就必須平衡小車受到的摩擦力,正確的做法是不掛砂和砂桶,調(diào)節(jié)長木板的傾角,輕推小車讓其下滑,直至兩個光電計時器的讀數(shù)相等為止;
(4)某位同學(xué)通過測量,把砂和砂桶的重量當(dāng)做小車的合外力F,作出a-F圖線.如圖3中的實線所示.試分析:圖線不通過坐標(biāo)原點O的原因是平衡摩擦力時木板傾角太大;曲線上部彎曲的原因是沒有滿足小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂和砂桶的質(zhì)量.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.下列事例中,能用光的直線傳播來解釋的是(  )
A.路燈下人的影子B.從湖水中看到岸邊樹的“倒影”
C.教室里的黑板“反光”D.清澈的水底看起來變淺了

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.如圖所示,一定值電阻R0與一滑動變阻器R串聯(lián)在電路中,電源電阻為r,則下列判斷正確的是( 。
A.當(dāng)滑動變阻器滑片置于a端時,R0消耗的功率最大,電源功率最小
B.當(dāng)滑動變阻器滑片置于a端時,R0消耗的功率最大,電源功率最大.
C.當(dāng)滑動變阻器滑片置于b端時,R0消耗的功率最小,R消耗的功率最大.
D.當(dāng)滑動變阻器滑片置于b端時,R0消耗的功率最小,R消耗的功率最。

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.如圖所示,圖中的四個電表均為理想電表,當(dāng)滑動變阻器滑片P向右端移動時,下面說法中正確的是(  )
A.電壓表V1的讀數(shù)減小,電流表A1的讀數(shù)減小
B.電源的輸出功率一定變小
C.電壓表V1的讀數(shù)的變化量與電流表A1的讀數(shù)的變化量的比值不變
D.若滑片P的位置不動,R2突然發(fā)生短路,則A2的讀數(shù)增大

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

18.一輛汽車正在做勻變速直線運動,開始計時時速度為8m/s,通過28m后速度變?yōu)?m/s.求
(1)通過這28m所用時間;
(2)汽車的加速度;
(3)從計時起運動14m的平均速度.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

5.為了測量某電池的電動勢E和內(nèi)阻r,現(xiàn)有下列器材:
A.待測電池
B.定值電阻R0
C.電壓表V1(可視為理想電壓表)
D.電壓表V2(可視為理想電壓表,量程比V1大)
E.滑動變阻器R
F.開關(guān)
G.導(dǎo)線若干
(1)某同學(xué)畫出實驗電路原理圖如圖,實驗中,當(dāng)電壓表V1讀數(shù)為U1時,電壓表V2讀數(shù)U2;當(dāng)電壓表V1讀數(shù)為U1時,電壓表V2讀數(shù)為U2則可以求出E=$\frac{{U}_{1}{I}_{2}-{I}_{1}{U}_{2}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$,r=$\frac{{U}_{1}-{U}_{2}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$.(用U1、U2、U1、U2及R0表示)
(2)若將電壓表V1改為測滑動變阻器兩端的電壓,移動滑動變阻器滑片,讀出電壓表V1和V2的示數(shù)U1、U2,畫出U2-U1的圖形,如果圖象的斜率為k,縱截距為b,則電源電動勢E=$\frac{{R}_{0}}{r}$+1,r=$\frac{{R}_{0}}{k-1}$.(用k、b及R0表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

2.利用如圖甲所示的電路測量某種電阻絲材料的電阻率,所用電阻絲的電阻約為20Ω.帶有刻度尺的木板上有a和b兩個接線柱,把電阻絲拉直后固定在接線柱a和b上.在電阻絲上夾上一個帶有接線柱c的小金屬夾,沿電阻絲移動金屬夾,可改變其與電阻絲接觸點P的位置,從而改變接入電路中電阻絲的長度.可供選擇的器材還有:
電池組E(電動勢為3.0V,內(nèi)阻約為1Ω);
電流表A1(量程0~100mA,內(nèi)阻約為5Ω);
電流表A2(量程0~0.6A,內(nèi)阻約為0.2Ω);
電阻箱R(0~999.9Ω);
開關(guān)、導(dǎo)線若干.
實驗操作步驟如下:
A.用螺旋測微器在電阻絲上三個不同的位置分別測量電阻絲的直徑.
B.將選用的實驗器材,按照圖甲連接實驗電路.
C.調(diào)節(jié)電阻箱使其接入電路中的電阻值較大.
D.將金屬夾夾在電阻絲上某位置,閉合開關(guān),調(diào)整電阻箱的阻值,使電流表滿偏,然后斷開開關(guān).記錄電阻箱的電阻值R和接入電路的電阻絲長度L.
E.改變金屬夾與電阻絲接觸點的位置,閉合開關(guān),調(diào)整電阻箱的阻值,使電流表再次滿偏.重復(fù)多次,記錄每一次電阻箱的電阻值R和接入電路的電阻絲長度L.
F.?dāng)嚅_開關(guān),整理好器材.

(1)某次測量電阻絲直徑d時,螺旋測微器示數(shù)如圖乙所示,d=0.730mm;
(2)實驗中電流表應(yīng)選擇A1(選填“A1”或“A2”);
(3)用記錄的多組電阻箱的阻值R和對應(yīng)的接入電路中電阻絲長度L的數(shù)據(jù),繪出了如圖丙所示的R-L關(guān)系圖線,圖線在R軸的截距為R0,在L軸的截距為L0,再結(jié)合測出的電阻絲直徑d,寫出電阻絲的電阻率表達(dá)式ρ=$\frac{π7th2kib^{2}{R}_{0}}{4{L}_{0}}$(用給定的物理量符號和已知常數(shù)表示).
(4)本實驗中,電流表的內(nèi)阻對電阻率的測量結(jié)果無(選填“有”或“無”)影響.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

3.如圖所示的電路中,電源由4個相同的電池串聯(lián)而成.電壓表的電阻很大,可以看成理想電壓表.開關(guān)S斷開時,電壓表的示數(shù)是4.8V,S閉合時,電壓表的示數(shù)是3.6V.已知R1=R2=4Ω,求每個電池的電動勢和內(nèi)電阻.

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同步練習(xí)冊答案