【題目】某同學(xué)根據(jù)機械能守恒定律,設(shè)計實驗探究彈簧彈性勢能與壓縮量的關(guān)系

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(yīng)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

取下彈簧,將其一端固定于氣墊導(dǎo)軌左側(cè),如圖23(b)所示:調(diào)整導(dǎo)軌,使滑塊自由滑動時,通過兩個光電門的速度大小 。

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 。

重復(fù)中操作,得到v與x的關(guān)系如圖23(c)。由圖可知,v與x成 關(guān)系。由上述實驗可得結(jié)論:對同一根彈簧,彈性勢能與彈簧的 成正比。

答案50N/m(49.5~50.5) 相等 動能 正比;x2(或壓縮量的平方

解析

試題據(jù),,有:,則,同理可以求得:,則勁度系數(shù)為:[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;彈性勢能轉(zhuǎn)化為滑塊的動能;圖線是過原點的傾斜直線,所以v與x成正比;彈性勢能轉(zhuǎn)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,某人由A點劃船渡河,船頭指向始終與河岸垂直,則( 。

A. 船頭垂直河岸渡河所用時間最短

B. 小船到達對岸的位置為正對岸的B

C. 保持其他條件不變,小船行至河中心后,若水流速度突然增大,則渡河時間變長

D. 保持其他條件不變,小船行至河中心后,若水流速度突然增大,則渡河位移變大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在寶雞人民公園的游樂場中,有一臺大型游戲機叫跳樓機,參加游戲的游客被安全帶固定在座椅上,由電動機將座椅沿光滑的豎直軌道提升到離地面40 m高處,然后由靜止釋放,座椅沿軌道自由下落一段時間后,開始受到壓縮空氣提供的恒定阻力作用而做勻減速運動,下落到離地面4.0 m高處速度剛好減小到零,這一下落全過程歷經(jīng)的時間是6 s,求:

(1)座椅被釋放后自由下落的高度和時間;

(2)在勻減速運動階段,座椅和游客的加速度大小是多少

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【題目】下列說法正確的是( )

A. 某種放射性元素的半衰期為T,則這種元素的12個原子核在經(jīng)過2T時間后,這些原子核一定還有3個沒有發(fā)生衰變

B. 根據(jù)愛因斯坦的光電效應(yīng)方程EK=hvW,若頻率分別為 (<)的光均能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng),則頻率為的光照射該金屬時產(chǎn)生的光電子的初動 能一定比頻率為的光照射該金屬時產(chǎn)生的光電子的初動能更大

C. 氫原子由高能級向低能級躍遷時,從n=4能級躍遷到n=2能級所放出的光子恰能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng),則處在n=4能級的一大群氫原子躍遷時所放出的光子中有4種光子能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)

D. 放射性元素發(fā)生衰變時,放射性元素的原子放出核外電子,形成高速電子流一一即 射線。

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【題目】(6)某實驗小組用圖甲所示裝置探究功與物體速度變化的關(guān)系。

1)為平衡小車運動過程中受到的阻力,應(yīng)該采用下面所述方法中的 (填入選項前的字母代號)。

A.逐步調(diào)節(jié)木板的傾斜程度,讓小車能夠自由下滑

B.逐步調(diào)節(jié)木板的傾斜程度,讓小車在橡皮條作用下開始運動

C.逐步調(diào)節(jié)木板的傾斜程度,給小車一初速度,讓拖著紙帶的小車勻速下滑

D.逐步調(diào)節(jié)木板的傾斜程度,讓拖著紙帶的小車自由下滑

2)圖乙是該實驗小組在實驗過程中打出的一條紙帶,已知打點計時器連接的電源的頻率為50Hz,則橡皮筋恢復(fù)原長時小車的速度為 m/s(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,質(zhì)量分別為mM的兩個星球AB在引力作用下都繞O點做勻速周運動,星球AB兩者中心之間距離為L。已知A、B的中心和O三點始終共線,AB分別在O的兩側(cè)。引力常數(shù)為G。

1求兩星球做圓周運動的周期。

2在地月系統(tǒng)中,若忽略其它星球的影響,可以將月球和地球看成上述星球AB,月球繞其軌道中心運行為的周期記為T1。但在近似處理問題時,常常認為月球是繞地心做圓周運動的,這樣算得的運行周期T2。已知地球和月球的質(zhì)量分別為5.98×1024kg 7.35 ×1022kg 。求T2T1兩者平方之比。(結(jié)果保留3位小數(shù))

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【題目】如圖所示為小型交流發(fā)電機的示意圖,線圈繞垂直于磁場方向的水平軸OO沿逆時針方向以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動。線圈的匝數(shù)為n、電阻為r,外接電阻為R,A為交流電流表。線圈從圖示位置(線圈平面平行于磁場方向)開始轉(zhuǎn)過60°時的感應(yīng)電流為I。下列說法中正確的有

A. 電流表的讀數(shù)為2I

B. 轉(zhuǎn)動過程中穿過線圈磁通量的最大值為

C. 線圈轉(zhuǎn)動一周的過程中,電阻R產(chǎn)生的熱量為

D. 從圖示位置開始轉(zhuǎn)過90°的過程中,通過電阻R的電荷量為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,在金屬導(dǎo)軌MNCPQD中,MNPQ平行且間距為L1 m,MNQP所在平面與水平面夾角α37°N、Q連線與MN垂直,M、P間接有阻值R10 Ω的電阻.光滑直導(dǎo)軌NCQD在同一水平面內(nèi),與NQ的夾角均為θ53°ab棒的初始位置在水平導(dǎo)軌上與NQ重合.ef棒垂直放在傾斜導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ01,由導(dǎo)軌上的小立柱12阻擋而靜止.金屬棒abef質(zhì)量均為m05 kg,長均為L1 m.空間有豎直方向、磁感應(yīng)強度B2 T的勻強磁場(圖中未畫出).兩金屬棒與導(dǎo)軌保持良好接觸,ef棒的阻值R10 Ω,不計所有導(dǎo)軌和ab棒的電阻.假設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等.忽略感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場.若ab棒在拉力F的作用下,以垂直于NQ的速度v11 m/s在水平導(dǎo)軌上向右勻速運動,且運動過程中ef棒始終靜止(g10 m/s2sin 37°06,cos 37°08).

1)求金屬棒ab運動到x03 m處時,經(jīng)過ab棒的電流大;

2)推導(dǎo)金屬棒abNQ處運動一段距離x過程中拉力Fx的關(guān)系式;

3)若ab棒以垂直于NQ的速度v22 m/s在水平導(dǎo)軌上向右勻速運動,在NQ位置時取走小立柱12,且運動過程中ef棒始終靜止.求此狀態(tài)下磁感應(yīng)強度B的最大值(此問結(jié)果可只保留一位有效數(shù)字).

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩板間距為d的平行板電容器與一電源連接,開關(guān)S閉合,電容器兩板間的一質(zhì)量為m,帶電荷量為q的微粒靜止不動,下列各敘述中正確的是(  )

A. 微粒帶的是正電

B. 電源電動勢的大小等于

C. 斷開開關(guān)S,微粒將向下做加速運動

D. 保持開關(guān)S閉合,把電容器兩極板距離增大,將向下做加速運動

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