某同學(xué)想研究彈簧的彈性勢能Ep和彈簧形變量x間的函數(shù)關(guān)系。設(shè)想用水平力緩慢地將彈簧從原長拉伸x,該過程拉力做的功W等于彈性勢能的增加,即Ep。根據(jù)本實(shí)驗(yàn)所得,彈力F和彈簧伸長x的關(guān)系為F=kx。拉力的平均值為kx,所以W=kx2。他猜想彈性勢能的表達(dá)式應(yīng)該就是Ep=kx2。他找到一根彈簧、一個(gè)木板、一個(gè)重G=5.0N的長方體形金屬塊，設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，利用一把毫米刻度尺來驗(yàn)證這個(gè)結(jié)論。步驟是：

（1）將金屬塊懸掛在該彈簧下方，靜止時(shí)測得彈簧的伸長量為1.00cm,由此得出該彈簧在受到單位作用力時(shí)的伸長量，即F=kx式中的比例系數(shù)k為________N/m；
（2）將金屬塊放在長木板上，調(diào)節(jié)長木板的傾角，當(dāng)金屬塊剛好能勻速下滑時(shí)測出斜面的高度為10.00cm,底邊長為40.00cm,由此測得金屬塊和長木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=______。
（3）如圖將木板固定在地面上，金屬塊放置于木板上。彈簧一端固定在豎直墻上，另一端與金屬塊接觸，用手向左壓金屬塊使彈簧壓縮一定長度后由靜止釋放，滑塊脫離彈簧后，又沿長木板滑行一段距離而停下。測出每次彈簧的壓縮量x和金屬塊脫離彈簧后在長木板上滑行的距離s，將對應(yīng)的數(shù)據(jù)填寫在下面的表格中。

為驗(yàn)證結(jié)果是否符合猜想Ep=kx2，則應(yīng)該根據(jù)以上數(shù)據(jù)作出得圖像為（     ）
A：圖像             B：圖像
C：圖像        D：圖像
在下圖的坐標(biāo)系中作出你所選擇的的圖像，請注明橫縱坐標(biāo)所代表的物理量及單位，并注明你所選的標(biāo)度，由圖可得到Ep和x2間的關(guān)系式為                   則該同學(xué)的猜想是         （填“正確”或者“錯(cuò)誤”）的。
(1) (2)  
（3）D ，，正確，

試題分析：(1) 金屬塊懸掛在該彈簧下方靜止時(shí)，彈簧彈力等于物體重力即，帶入計(jì)算得。
（2）沿斜面勻速下滑時(shí)，物體受力平衡，即重力沿斜面向下的分力，整理得
（3）根據(jù)功能關(guān)系，若則有即與成正比，二者的圖像為一條直線，而其他的關(guān)系不是一次函數(shù)關(guān)系，畫出的圖像不是直線無法找到函數(shù)關(guān)系。描點(diǎn)作圖如下，，所以該同學(xué)猜想是正確的。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

（6分）“探究功與物體速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，當(dāng)靜止的小車在一條橡皮筋作用下彈出時(shí)，橡皮筋對小車做的功記為W。當(dāng)用2條、3條完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次實(shí)驗(yàn)時(shí)，使每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋伸長的長度都保持一致。每次實(shí)驗(yàn)中小車獲得的速度由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶測出。

(1)若木板水平放置，小車在兩條橡皮筋作用下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小車速度最大時(shí)，關(guān)于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置(視小車為質(zhì)點(diǎn))，下列說法正確的________。
A．橡皮筋處于伸長狀態(tài)
B．橡皮筋處于原長狀態(tài)
C．小車在兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線處
D．小車已過兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線
(2)下列4條紙帶哪些條是在探究功與物體速度變化關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，正確操作可能得到的紙帶________。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

(4分)某同學(xué)使用游標(biāo)為10個(gè)小等分刻度的游標(biāo)卡尺測量一物體的尺寸，得到圖中的游標(biāo)卡尺的讀數(shù)，由于遮擋，只能看到游標(biāo)的后半部分，圖中游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為             mm；

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

某同學(xué)利用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，探究物塊在水平桌面上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。物塊在重物的牽引下開始運(yùn)動(dòng)，重物落地后，物塊再運(yùn)動(dòng)一段距離停在桌面上（尚未到達(dá)滑輪處）。從紙帶上便于測量的點(diǎn)開始，每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz
 
(1)通過分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)_____和______之間某時(shí)刻開始減速。
(2)計(jì)數(shù)點(diǎn)5對應(yīng)的速度大小為________m/s，計(jì)數(shù)點(diǎn)6對應(yīng)的速度大小為______m/s.（保留三位有效數(shù)字）
(3)物塊減速運(yùn)動(dòng)過程中加速度的大小為a=_______。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

在用重錘下落來驗(yàn)證機(jī)械能守恒時(shí)，某同學(xué)按照正確的操作選得紙帶如下圖所示．其中O是起始點(diǎn)，A、B、C、D、E是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打下的5個(gè)點(diǎn)，打點(diǎn)頻率為50Hz該同學(xué)用毫米刻度尺測量O到A、B、C、D、E各點(diǎn)的距離，并記錄在圖中(單位：cm)?

（1）這五個(gè)數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是   點(diǎn)讀數(shù)。?(填A(yù)、B、C、D或E)
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，在釋放重錘   （選填“之前”或“之后”）接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)。
（3）該實(shí)驗(yàn)中，為了求兩點(diǎn)之間重錘的重力勢能變化，需要知道重力加速度g的值，這個(gè)g值應(yīng)該是：      
A．取當(dāng)?shù)氐膶?shí)際g值；?  B．根據(jù)打出的紙帶，用Δs＝gT2求出；
C．近似取10m/s2即可；    D．以上說法都不對。
（4）如O點(diǎn)到某計(jì)時(shí)點(diǎn)的距離用h表示，重力加速度為g，該點(diǎn)對應(yīng)重錘的瞬時(shí)速度為v，則實(shí)驗(yàn)中要驗(yàn)證的等式為      。
（5）若重錘質(zhì)量m=2.00×kg，重力加速度g=9.80m/，由圖中給出的數(shù)據(jù)，可得出從O到打下D點(diǎn)，重錘重力勢能的減少量為     J，而動(dòng)能的增加量為       J(均保留3位有效數(shù)字)。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

在某次實(shí)驗(yàn)中利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條紙帶如圖所示。A、B、C、D、E、F是該同學(xué)在紙帶上選取的六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，其中計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有若干個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出，設(shè)相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T。該同學(xué)用刻度尺測出AC間的距離為，BD間的距離為，則打B點(diǎn)時(shí)小車運(yùn)動(dòng)的速度    ，小車運(yùn)動(dòng)的加速度     。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

探究“牛頓第二定律”時(shí)，某小組設(shè)計(jì)雙車位移比較法來探究加速度與力的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示，將兩平行軌道并排放置在水平桌面上，兩小車后的剎車線穿過尾端固定板，由安裝在后面的剎車系統(tǒng)同時(shí)進(jìn)行控制（未畫出剎車系統(tǒng)）。通過改變砝碼盤中的砝碼來改變拉力大小。試回答下列問題：

（1）通過比較兩小車的位移來比較兩小車的加速度大小，是因?yàn)槲灰婆c加速度的關(guān)系式為        。
（2）已知兩車質(zhì)量均為200g，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表中所示：

請回答下列問題：
①分析表中數(shù)據(jù)可得到結(jié)論：                  。
②該裝置中的剎車系統(tǒng)的作用是_________________________________。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

某同學(xué)探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系。
（1）將彈簧放在水平玻璃板上，測出彈簧的全長為L1
（2）將彈簧自然懸掛，待彈簧靜止時(shí)，測出其全長為L2
（3）在彈簧下端掛上一個(gè)砝碼盤時(shí)，長度記為L3；以后，在砝碼盤中每次增加10g的砝碼，彈簧長度依次記為L4至L9，數(shù)據(jù)如下表：
代表符號
L1
L2
L3
L4
L5
L6
L7
L8
L9
數(shù)值（cm）
25.20
25.35
27.35
29.35
31.30
33.40
35.35
37.40
39.30
（4）下圖是該同學(xué)根據(jù)表中數(shù)據(jù)作的圖，縱軸是砝碼的質(zhì)量，則橫軸是彈簧長度與_________的差值（填“L1或L2或L3”）。

（5）通過圖和表可知砝碼盤的質(zhì)量為______g（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，重力加速度取9.8m/s2）。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

如圖示，光滑水平軌道與光滑圓弧軌道相切，輕彈簧的一端固定在軌道的左端，OP是可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的輕桿，且擺動(dòng)到某處就能停在該處；另有一小鋼球�，F(xiàn)利用這些器材測定彈簧被壓縮時(shí)的彈性勢能。                                                                         
1）還需要的器材是______、______.
2）以上測量實(shí)際上是把對彈性勢能的測量轉(zhuǎn)化為對重力勢能的測量，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為對____和___的直接測量。

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同步練習(xí)冊答案