水平放置的輕彈簧，一端固定，另一端與小滑塊接觸，但不粘連；初始時滑塊靜止于水平氣墊導軌上的O點，如圖（a）所示�，F(xiàn)利用此裝置探究彈簧的彈性勢能Ep與其壓縮時長度的改變量x的關(guān)系。先推動小滑塊壓縮彈簧，用米尺測出x的數(shù)值；然后將小滑塊從靜止釋放。用計時器測出小滑塊從O點運動至氣墊導軌上另一固定點A所用的時間t。多次改變x，測得的x值及其對應的t值如下表所示。（表中的值是根據(jù)t值計算得出的）

（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在圖(b)中的方格紙上作—x圖線。

（2）回答下列問題：（不要求寫出計算或推導過程）

①已知點(0，0)在—x圖線上，從—x圖線看，與x是什么關(guān)系？

②從理論上分析，小滑塊剛脫離彈簧時的動能Ek與是什么關(guān)系？

③當彈簧長度改變量為x時，彈性勢能與相應的Ek是什么關(guān)系？

④綜合以上分析，Ep與x是什么關(guān)系？

 

【答案】

（1）—x圖線如圖

（2）①與x成正比

②Ek與成正比

③

④與成正比

【解析】（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，用描點法在圖（b）中的方格紙上作出—x圖線如圖

（2）①根據(jù)點（0,0）在—x圖線上，—x圖線是直線，所以與x成正比

②滑塊從O點運動到A點做勻速運動，設(shè)OA=S，勻速運動的速度為V，則有，v與成正比。小滑塊動能，所以Ek與成正比

③由能量守恒定律，當彈簧長度改變量為x時，彈性勢能與相應的相等，即

④綜合以上分析與成正比

 

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

水平放置的輕彈簧左端固定，小物塊P（可視為質(zhì)點）置于水平桌面的A點并與彈簧的右端接觸但不相連，此時彈簧處于原長，現(xiàn)用力緩慢地向左水平推P至B點（彈簧仍在彈性限度內(nèi)），推力做的功是6 J，撤去推力后，P沿桌面滑到一輛停在光滑水面地面、緊靠水平桌邊緣的平板小車Q上，小車的上表面與桌面在同一水平面上，已知P的質(zhì)量為m=1kg，Q的質(zhì)量為M=4kg，A、B間距L1=20 cm，A離桌邊沿C的距離L2=60cm，P與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ1=0.4，g=10m/s2，物塊P滑出小車Q時的速度v1=0.8m/s，小車Q長L3=50 cm．求：
（1）小物塊P在桌邊沿C的速度大小vC=？
（2）小物塊P與小車Q上表面間的動摩擦因數(shù)μ2=？
（3）小物塊P在小車上表面上運動的過程中，小車通過的距離？

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科目：高中物理 來源： 題型：

在賽車場上，為了安全起見，車道外圍都固定上廢舊輪胎作為圍欄，當車碰撞圍攔時起緩沖器作用．為了檢驗廢舊輪胎的緩沖效果，在一次模擬實驗中用彈簧來代替廢舊輪胎，實驗情況如圖所示．水平放置的輕彈簧左側(cè)固定于墻上，處于自然狀態(tài)，開始賽車在A處處于靜止，距彈簧自由端的距離為L1=1m當賽車起動時，產(chǎn)生水平向左的牽引力恒為F=24N使賽車向左做勻加速前進，當賽車接觸彈簧的瞬間立即關(guān)閉發(fā)動機撤去F，賽車繼續(xù)壓縮彈簧，最后被彈回到B處停下．已知賽車的質(zhì)量為m=2kg，A、B之間的距離為L2=3m，賽車被彈回的過程中離開彈簧時的速度大小為v=4m/s，水平向右．求：
（1）賽車和地面間的動摩擦因數(shù)；
（2）彈簧被壓縮的最大距離；
（3）彈簧的最大彈性勢能．

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科目：高中物理 來源： 題型：

在賽車場上，為了安全起見，車道外圍都固定上廢舊輪胎作為圍欄，當車碰撞圍攔時起緩沖器作用．為了檢驗廢舊輪胎的緩沖效果，在一次模擬實驗中用彈簧來代替廢舊輪胎，實驗情況如圖所示．水平放置的輕彈簧左側(cè)固定于墻上，處于自然狀態(tài)，開始賽車在A處處于靜止，距彈簧自由端的距離為L1=1m．當賽車起動時，產(chǎn)生水平向左的牽引力恒為F=24N使賽車向左做勻加速前進，當賽車接觸彈簧的瞬間立即關(guān)閉發(fā)動機撤去F，賽車繼續(xù)壓縮彈簧，最后被彈回到B處停下．已知賽車的質(zhì)量為m=2kg，A、B之間的距離為L2=3m，賽車被彈回的過程中離開彈簧時的速度大小為v=4m/s方向水平向右．求：
（1）賽車和地面間的動摩擦因數(shù)；
（2）彈簧被壓縮的最大距離；
（3）彈簧的最大彈性勢能．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，質(zhì)量M=1.5kg的小車靜止于光滑水平面上并靠近固定在水平面上的桌子右邊，其上表面與水平桌面相平，小車的左端放有一質(zhì)量為0.5kg的滑塊Q．水平放置的輕彈簧左端固定，質(zhì)量為0.5kg的小物塊P置于桌面上的A點并與彈簧的右端接觸，此時彈簧處于原長．現(xiàn)用水平向左的推力將P緩慢推至B點（彈簧仍在彈性限度內(nèi)）時，推力做的功為WF=4J，撤去推力后，P沿光滑的桌面滑到小車左端并與Q發(fā)生彈性碰撞，最后Q恰好沒從小車上滑下．已知Q與小車表面間動摩擦因數(shù)μ2=0.1．（g=10m/s2）
（1）Q剛在小車上滑行時的初速度v0；
（2）小車的長度至少為多少才能保證滑塊Q不掉下？

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科目：高中物理 來源： 題型：

一水平放置的輕彈簧，一端固定，另一端與一小滑塊接觸，但不粘連；初始時滑塊靜止于水平氣墊導軌上的O點，如圖（a）所示．現(xiàn)利用此裝置探究彈簧的彈性勢能Ep與其被壓縮時長度的改變量x的關(guān)系．先推動小滑塊壓縮彈簧，用米尺測出x的數(shù)值；然后將小滑塊從靜止釋放．用計時器測出小滑塊從O點運動至氣墊導軌上另一固定點A所用時間t．多次改變x值及其對應的t值如下表所示．（表中的1/t值是根據(jù)t值計算得出的）精英家教網(wǎng)
x（cm） 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00
t（s） 3.33 2.20 1.60 1.32 1.08
l/t（s-1） 0.300 0.455 0.625 0.758 0.926
（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在圖（b）中的方格紙上做
1
t
-x圖線．
（2）回答下列問題：（不要求寫出計算或推導過程）
①已知點（0，0）在
1
t
-x圖線上，從
1
t
-x圖線看，
1
t
與x是什么關(guān)系？
②從理論上分析，小滑塊剛脫離彈簧時的動能Ek與
1
t
是什么關(guān)系（不考慮摩擦力）？
③當彈簧長度該變量為x時，彈性勢能Ep與相應Ek是什么關(guān)系？
④綜合考慮以上分析，Ep與x是什么關(guān)系？

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