某同學根據(jù)機械能守恒定律,設計實驗探究彈簧彈性勢能與壓縮量的關系

①如圖23(a),將輕質(zhì)彈簧下端固定于鐵架臺,在上端的托盤中依次增加砝碼,測量相應的彈簧長度,部分數(shù)據(jù)如下表,由數(shù)據(jù)算得勁度系數(shù)k=       N/m。(g取9.80m/s2

砝碼質(zhì)量(g)
 
50
 
100
 
150
 
彈簧長度(cm)
 
8.62
 
7.63
 
6.66
 
②取下彈簧,將其一端固定于氣墊導軌左側,如圖23(b)所示:調(diào)整導軌,使滑塊自由滑動時,通過兩個光電門的速度大小            。
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,彈簧的彈性勢能轉化為             。
④重復③中操作,得到v與x的關系如圖23(c)。由圖可知,v與x成           關系。由上述實驗可得結論:對同一根彈簧,彈性勢能與彈簧的          成正比。

①50N/m(49.5~50.5)   ②相等   ③動能     ④正比;x2(或壓縮量的平方)

解析試題分析:①據(jù),,有:,則,同理可以求得:,則勁度系數(shù)為:。[學科網(wǎng)②使滑塊通過兩個光電門時的速度相等,則可以認為滑塊離開彈簧后做勻速直線運動;③彈性勢能轉化為滑塊的動能;④圖線是過原點的傾斜直線,所以v與x成正比;彈性勢能轉化為動能,即,即彈性勢能與速度平方成正比,又由v與x成正比,則彈性勢能與壓縮量的平方成正比。
考點:本題考查胡克定律和能量轉化

練習冊系列答案
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如圖所示,物體A和B的重力分別為10N和3N,不計彈簧秤和細線的重力和一切摩擦,則彈簧秤所受的合力和彈簧秤的讀數(shù)分別為      (      )

A.7N 13NB.7N 7NC.0N 3ND.0N 13N

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(1)木塊受到的最大靜摩擦力多大?靜摩擦力的變化范圍怎樣?
(2)木塊與桌面間的動摩擦因數(shù)是多少?
(3)木塊滑動的過程中,當彈簧的長度小于或大于21.7cm時,滑動摩擦力如何變化?(g=10N/kg)

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水平面上有電阻不計的U形導軌NMPQ,它們之間的寬度為L,MP之間接入電動勢為E的電源(不計內(nèi)阻).現(xiàn)垂直于導軌擱一根質(zhì)量為m,電阻為R的金屬棒ab,并加一個范圍較大的勻強磁場,磁感應強度大小為B,方向與水平面夾角為θ且指向右斜上方,如右圖所示,問:

(1)當ab棒靜止時,受到的支持力和摩擦力各為多少?
(2)若B的大小和方向均能改變,則要使ab棒所受支持力為零,B的大小至少為多少?此時B的方向如何?

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如圖所示,物塊A放在傾斜的木板上,改變木板與水平面之間的夾角θ,發(fā)現(xiàn)當θ=30o和θ=45o時物塊A所受的摩擦力大小恰好相等,則物塊A與木板之間的動摩擦因數(shù)為

A. B. C. D.

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在水平桌面上有一個傾角為α的斜面體。一個質(zhì)量為m的物塊,在平行于斜面的拉力F作用下,沿斜面向上做勻速運動。斜面體始終處于靜止狀態(tài)。已知物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g。下列結論正確的是

A.斜面對物塊的摩擦力大小是FB.斜面對物塊的摩擦力大小是μmgcosα
C.桌面對斜面體的摩擦力大小是0D.桌面對斜面體的摩擦力大小是Fcosα

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如圖所示,斜面體P放在水平面上,物體Q放在斜面上.Q受一水平作用力F,Q和P都靜止.這時P對Q的靜摩擦力和水平面對P的靜摩擦力分別為、.現(xiàn)使力F變大,系統(tǒng)仍靜止,則(    )

A.、都變大
B.變大,不一定變大
C.變大,不一定變大
D.、都不一定變大

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如圖所示,重6N的木塊靜止在傾角為300的斜面上,若用平行于斜面沿水平方向,大小等于4N的力F推木塊,木塊仍保持靜止,則木塊所受的摩擦力大小為(     )

A.4 N B.3 N C.5 N D.6 N

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