【題目】探究彈性勢能與彈簧形變量的關(guān)系的實驗中,各實驗小組所用輕質(zhì)彈簧規(guī)格相同,小球質(zhì)量不同。

(1)某小組用游標卡尺測量小球直徑如圖所示,則小球直徑D=________cm。

(2)實驗小組將輕質(zhì)彈簧套在水平光滑細桿上,細桿兩端固定在豎直固定的擋板上。小球與彈簧相連,在彈簧的自然長度位置兩側(cè)分別放置一激光光源與光敏電阻,如圖甲所示。光敏電阻與某一自動記錄儀相連,該儀器顯示的是光敏電阻阻值R隨時間t的變化關(guān)系。某時刻把小球拉離平衡位置(小球所受合力為零的位置)后由靜止釋放,小球在平衡位置的兩側(cè)做往復(fù)運動,所得R-t圖線如圖乙所示。若小球的質(zhì)量為m,則小球在做往復(fù)運動的過程中,彈簧的最大彈性勢能表達式為________(用圖中和題中所給的字母表示,小球在運動中空氣阻力不計)。

(3)實驗小組在實驗的過程中不斷改變小球釋放的位置,測量出每次彈簧的最大形變量x(均在彈簧彈性限度內(nèi)),計算出小球在平衡位置時的速度v,做出v-x的圖線如圖丙所示。由圖像可得出彈簧的彈性勢能與彈簧的形變量的關(guān)系是__________(定性描述)。實驗中發(fā)現(xiàn)不同實驗小組做出的v-x圖線的斜率不同,原因是_____________________.

【答案】 0.750 彈簧的彈性勢能與其形變量的平方成正比 小球的質(zhì)量不同

【解析】(1)小球直徑D=0.7cm+0.05mm×10=0.750cm ;

2)光敏電阻阻值較大時,光強較小,即為遮光時刻,根據(jù)遮光時間以及小球直徑的值可得小球的最大速度 ,則彈簧的彈性勢能

3)由圖像可知v=kx,而 ,則彈簧的彈性勢能與彈簧的形變量的關(guān)系是:彈性勢能與其形變量的平方成正比; 斜率為 ,故不同實驗小組做出的v-x圖線的斜率不同,原因是小球的質(zhì)量不同。

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】在物理學(xué)發(fā)展過程中,很多科學(xué)家做出了巨大的貢獻,下列說法中符合史實的是(

A. 伽利略通過觀測、分析計算發(fā)現(xiàn)了行星的運動規(guī)律

B. 開普勒利用他精湛的數(shù)學(xué)經(jīng)過長期計算分析,最后終于發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律

C. 卡文迪許用扭秤實驗測出了萬有引力常量

D. 牛頓運用萬有引力定律預(yù)測并發(fā)現(xiàn)了海王星和冥王星

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【題目】附加題:如圖,光滑冰面上靜止放置一表面光滑的斜面體,斜面體右側(cè)一蹲在滑板上的小孩和其前面的冰塊均靜止于冰面上.某時刻小孩將冰塊以相對冰面的速度向斜面體推出,冰塊平滑地滑上斜面體,在斜面體上上升的最大高度為h小于斜面體的高度).已知小孩與滑板的總質(zhì)量為,冰塊的質(zhì)量為,小孩與滑板始終無相對運動.取重力加速度的大小

(1)求斜面體的質(zhì)量;

(2)通過計算判斷,冰塊與斜面體分離后能否追上小孩?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于液體的汽化,正確的是

A. 液體分子離開液體表面時要克服其他液體分子的引力做功

B. 液體的汽化熱是與某個溫度相對的

C. 某個溫度下,液體的汽化熱與外界氣體的壓強有關(guān)

D. 汽化時吸收的熱量等于液體分子克服分子引力而做的功

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,水平光滑長桿上套有小物塊A,細線跨過位于O點的輕質(zhì)光滑定滑輪,一端連接A,另一端懸掛小物塊B,物塊A、B質(zhì)量相等.CO點正下方桿上的點,滑輪到桿的距離OC=h,重力加速度為g.開始時A位于P點,PO與水平方向的夾角為30°,現(xiàn)將A、B由靜止釋放,下列說法正確的是

A. 物塊AP點出發(fā)第一次到達C點過程中,速度先增大后減小

B. 物塊A經(jīng)過C點時的速度大小為

C. 物塊A在桿上長為 的范圍內(nèi)做往復(fù)運動

D. 在物塊AP點出發(fā)第一次到達C點過程中,物塊B克服細線拉力做的功小于B重力勢能的減少量

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一個傾角為的光滑斜面固定在豎直的光滑墻壁上,一鐵球在一水平推力F作用下靜止于墻壁與斜面之間,如圖所示,已知球的半徑為R,球的重力為G,推力F的作用線過球心,則下列判斷正確的是( )

A. 推力F增大,斜面對球的支持力一定增大

B. 斜面對球的支持力一定大于球的重力

C. 推力F的最小值等于

D. 推力F增大,地面對斜面的支持力增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,光滑水平直導(dǎo)軌上有三個質(zhì)量均為m的物塊A、B、C,物塊B、C靜止,物塊B的左側(cè)固定一輕彈簧(彈簧左側(cè)的擋板質(zhì)量不計);讓物塊A以速度v0朝B運動,壓縮彈簧;當(dāng)A、B速度相等時,B與C恰好相碰并粘接在一起,然后繼續(xù)運動.假設(shè)B和C碰撞過程時間極短.那么從A開始壓縮彈簧直至與彈簧分離的過程中,求.

(1)A、B第一次速度相同時的速度大;

(2)A、B第二次速度相同時的速度大;

(3)彈簧被壓縮到最短時的彈性勢能大小

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【題目】把質(zhì)量是0.2kg的小球放在豎直的彈簧上,將小球往下按至A的位置,如圖甲所示。迅速松手后,球升高至最高位置C(圖丙),途中經(jīng)過位置B時彈簧正好處于原長(圖乙)。已知B、A的高度差為0.1m,C、B的高度差為0.15m,彈簧的質(zhì)量和空氣阻力均可忽略,g取10m/s2。小球從A運動到C的過程中,彈簧的彈性勢能的最大值為________J,小球在B處的動能是________J.

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【題目】下列說法正確的是

A. 太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的鏈式反應(yīng)

B. 結(jié)合能越大,原子中核子結(jié)合的越牢固,原子核越穩(wěn)定

C. 核力是強相互作用力,是短程力,作用的距離小于1010 m

D. 根據(jù)波爾理論,氫原子能量越高時,核外電子的動能越小、電勢能越大

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