11.如圖所示,將輕彈簧放在光滑的水平軌道上,一端與軌道的A端固定,另一端正好在軌道的B端處,軌道固定在水平桌面的邊緣上,桌邊懸一重錘.根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和功能關(guān)系的相關(guān)知識(shí),可利用該裝置找出彈簧壓縮時(shí)具有的彈性勢(shì)能與壓縮量之間的關(guān)系.
(1)為完成實(shí)驗(yàn),還需下面哪些器材BD
A.秒表   B.刻度尺   C彈簧秤    D.白紙和復(fù)寫(xiě)紙   E.天平
(2)如果在實(shí)驗(yàn)中,得到彈簧壓縮量x和小球離開(kāi)桌面后的水平位移s的一些數(shù)據(jù)如下表,經(jīng)你的推導(dǎo)分析,得到兩者的關(guān)系為:彈簧的彈性勢(shì)能與彈簧壓縮量的平方成正比.
實(shí)驗(yàn)次數(shù)1234
x/cm2.003.004.005.00
s/cm10.0315.0420.0225.00

分析 彈簧釋放后,小球在彈簧的彈力作用下加速,彈簧與小球系統(tǒng)機(jī)械能守恒,小球離開(kāi)桌面后,做平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的知識(shí)可以求平拋的初速度,根據(jù)以上原理找出需要的器材;
先從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出彈簧的壓縮量與小球的射程的關(guān)系,再結(jié)合第一小問(wèn)中結(jié)論得到彈性勢(shì)能與小球的射程的關(guān)系,最后綜合出彈簧的彈性勢(shì)能EP與彈簧長(zhǎng)度的壓縮量x之間的關(guān)系.

解答 解:(1)彈簧釋放后,小球在彈簧的彈力作用下加速,彈簧與小球系統(tǒng)機(jī)械能守恒,小球離開(kāi)桌面后,做平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的知識(shí)可以求平拋的初速度,從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出彈簧的壓縮量與小球的射程的關(guān)系,再?gòu)那懊娴慕Y(jié)論得到彈性勢(shì)能與小球的射程的關(guān)系,最后綜合出彈簧的彈性勢(shì)能EP與彈簧長(zhǎng)度的壓縮量x之間的關(guān)系.所以該實(shí)驗(yàn)中需要的器材有:B.刻度尺,用來(lái)測(cè)量彈簧壓縮量x和小球離開(kāi)桌面后的水平位移s,D.白紙復(fù)寫(xiě)紙,小球平拋后落在放有復(fù)寫(xiě)紙的白紙上,確定落地的位置.
故選:BD.
(2)釋放彈簧后,彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能
Ep=$\frac{1}{2}$mv2…①
小球接下來(lái)做平拋運(yùn)動(dòng),有
s=vt…②
h=$\frac{1}{2}$gt2…③
由①②③式可解得:
Ep=$\frac{{ms}^{2}g}{4h}$…④
由④的結(jié)論知:EP∝s2,
題目表格中給定的數(shù)據(jù)可知s∝x,綜上可知:EP∝s2
故彈簧的彈性勢(shì)能EP與彈簧長(zhǎng)度的壓縮量x之間的關(guān)系為EP∝x2,即 彈簧的彈性勢(shì)能與彈簧壓縮量的平方成正比.
故答案為:(1)BCDE
(2)彈簧的彈性勢(shì)能與彈簧壓縮量的平方成正比

點(diǎn)評(píng) 該題首先是考察了平拋運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用,解決關(guān)于平拋運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題常用的方法是沿著水平和豎直兩個(gè)方向進(jìn)行分解,運(yùn)用各方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行解答.
利用x與s之間的關(guān)系求出彈簧彈性勢(shì)能與彈簧壓縮量x之間的關(guān)系式.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

1.如圖所示,建筑裝修中,工人用質(zhì)量為m的磨石對(duì)斜壁進(jìn)行打磨,當(dāng)對(duì)磨石加豎直向上大小為F的推力時(shí),磨石恰好沿斜壁向上勻速運(yùn)動(dòng),已知磨石與斜壁之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,則磨石受到的摩擦力是( 。
A.(F-mg)cosθB.(F-mg)sinθC.μ(F-mg)cosθD.μ(F-mg)

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2.如圖所示是回旋加速器的示意圖,其核心部分是兩個(gè)D形金屬盒,在加速帶電粒子時(shí),兩金屬盒置于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,并分別與高頻電源相連,已知加速電壓為U,D形金屬盒的半徑為R,兩盒之間狹縫距離為d.若在D形盒中心處粒子源產(chǎn)生質(zhì)量為m,電荷量為+q的質(zhì)子在加速器中被加速,(忽略粒子質(zhì)量變化,忽略粒子重力)則下列判斷中正確的是( 。
A.質(zhì)子獲得最大速度$\frac{{q}^{2}{R}^{2}{B}^{2}}{m}$
B.質(zhì)子每次加速經(jīng)過(guò)D形盒間的狹縫軌道半徑是加速前軌道半徑的2倍
C.質(zhì)子在電場(chǎng)中與磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)總時(shí)間為t=$\frac{πB{R}^{2}}{2U}$+$\frac{BRd}{U}$
D.不改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B和交變電流的頻率f,該回旋加速器也能用于加速氘核

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

19.真空中的某裝置如圖所受,其中平行金屬板A,B之間有加速電場(chǎng),C,D之間有偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),M為熒光屏.今有質(zhì)子、氘核和α粒子均由A板從靜止開(kāi)始被加速電場(chǎng)加速后垂直于電場(chǎng)方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),最后打在熒光屏上.已知質(zhì)子、氘核和α粒子的質(zhì)量之比為1:2:4,電荷量之比為1:1:2,則下列判斷正確的是( 。
A.三種粒子飛離B板時(shí)速度之比4:2:1
B.三種粒子飛離偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)速度偏轉(zhuǎn)角的正切之比1:2:4
C.偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電場(chǎng)力對(duì)三種粒子做功之比為1:1:2
D.三種粒子打到熒光屏上的位置相同

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

6.如圖所示,一個(gè)質(zhì)量m,帶電量為+q,半徑極小的小球,用絲線懸掛在某勻強(qiáng)電場(chǎng)中(電場(chǎng)線與水平面平行),當(dāng)小球靜止時(shí),測(cè)得懸線與豎直線夾角為37°,求該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小及方向.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

16.如圖是必修1課本中四幅插圖,關(guān)于這四幅插圖下列說(shuō)法正確的是( 。
A.甲圖中學(xué)生從如圖姿勢(shì)起立到直立站于體重計(jì)的過(guò)程中,體重計(jì)的示數(shù)先減少后增加
B.乙圖中冰壺在冰面上的運(yùn)動(dòng)也可做曲線運(yùn)動(dòng)
C.丙圖中賽車(chē)的質(zhì)量不很大,卻安裝著強(qiáng)大的發(fā)動(dòng)機(jī),目的是為了獲得很大的牽引力
D.丁圖中高大的橋要造很長(zhǎng)的引橋,從而減小橋面的坡度,來(lái)增大車(chē)輛重力沿橋面方向的分力,保證行車(chē)方便與安全

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3.上海錦江樂(lè)園新建的“摩天轉(zhuǎn)輪”是在直徑為98m的圓周上每隔一定位置固定一座艙,每座艙有6個(gè)座位.游人乘坐時(shí),轉(zhuǎn)輪始終不停地在豎直平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng),試判斷下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.每時(shí)每刻,乘客受到的合力都不為零
B.每個(gè)乘客都在做加速度為零的勻速運(yùn)動(dòng)
C.乘客在乘坐過(guò)程中對(duì)座位的壓力始終不變
D.乘客在乘坐過(guò)程中的合力不會(huì)改變

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

20.某同學(xué)用如圖1所示的裝置研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律.

(1)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前不需要(填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力,實(shí)驗(yàn)中不需要(填“需要”或“不需要”)保證懸掛的鉤碼質(zhì)量要遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量.
(2)實(shí)驗(yàn)中,從打出的多條紙帶選取一條合適的紙帶,并在其上取了O,A,B,C,D,E,F(xiàn)共7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),(如圖2每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未畫(huà)出)用刻度尺測(cè)出 A,B,C,D,E,F(xiàn)六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離并填在表格中
線段OAOBOCODOEOF
數(shù)據(jù)/cm0.541.532.924.767.009.40
打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電的頻率為50Hz,則打點(diǎn)C時(shí)小車(chē)的速度為0.16m/s,小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度為0.40ms2,從釋放小車(chē)到打點(diǎn)C時(shí),小車(chē)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為0.40s(結(jié)果都保留兩位有效數(shù)字).

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1.P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的圖象如圖所示,設(shè)它們?cè)谕粭l直線上運(yùn)動(dòng),在t=3s時(shí)它們?cè)谥型鞠嘤,由圖可知( 。
A.P比Q先啟程B.P的加速度大于Q的加速度
C.兩質(zhì)點(diǎn)啟程前P在Q前面4mD.兩質(zhì)點(diǎn)啟程前P在Q后面2m

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