18．有同學(xué)想通過實(shí)驗(yàn)來探究彈簧的彈性勢能與彈簧長度改變量之間的關(guān)系．實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：將彈簧一端懸掛在支架上，另一端懸掛金屬重物，記下重物平衡時(shí)的位置O．用手慢慢將重物托起，直至彈簧恢復(fù)原長（即位置A）為止．然后迅速抽開手，重物無初速度落下，記下重物能夠到達(dá)最低點(diǎn)（即位置B），以后重物就在A、B兩個(gè)位置之間來回運(yùn)動．實(shí)驗(yàn)測得A、O兩點(diǎn)間的距離為L1，A、B兩點(diǎn)間的距離為L2．
（1）若重物的質(zhì)量為m，g為重力加速度，則從A到O，重力做功為mgL1；以A點(diǎn)為彈性勢能的零勢能位置，彈簧在B點(diǎn)時(shí)的彈性勢能為mgL2；
（2）改變重物，多次實(shí)驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)總有L2=2L1，則在B點(diǎn)時(shí)彈簧的彈力為重物重力的2倍．

分析 （1）由重力做功的特點(diǎn)可明確重力所做的功；由能量轉(zhuǎn)化及守恒可求得B點(diǎn)的彈性勢能；
（2）根據(jù)平衡條件可求得重力與彈力的關(guān)系，則可由胡克定律明確B點(diǎn)時(shí)的彈力．

解答 解：（1）從A到O，重力做功W1=mgL1；從A到B，重力做功為：W2=mgL2，根據(jù)能量守恒定律，彈簧在B點(diǎn)時(shí)的彈性勢能為：Ep=W2=mgL2；
（2）設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為k，由平衡條件有：mg=kL1=$\frac{1}{2}$kL2，可知在B點(diǎn)時(shí)彈簧的彈力為重物重力的2倍．
故答案為：（1）mgL1，mgL2；（2）2

點(diǎn)評 本題為探究性實(shí)驗(yàn)，要注意通過分析題意明確實(shí)驗(yàn)的原理，并應(yīng)用所學(xué)過的物理規(guī)律進(jìn)行分析求解．

練習(xí)冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

16．一艘宇宙飛船近某一個(gè)不知名的行星，并進(jìn)入靠近該行星的表面的圓形軌道宇航員著手進(jìn)行預(yù)定的考察工作，宇航員能不能僅用一只表通過測定時(shí)間來測定該行星的密度？

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

9．如圖所示，放在光滑水平面上彈簧振子，振子質(zhì)量為m，振子以O(shè)為平衡位置，在B和C之間振動，設(shè)振子經(jīng)平衡位置時(shí)的速率為v，則它在由O→B→O→C的整個(gè)運(yùn)動過程中，彈簧彈力對振子所做功的大小為 （　�。�
A．2mv2B．$\frac{1}{2}$mv2C．3mv2D．$\frac{3}{2}$mv2

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

6．如圖所示，截面為三角形的鋼坯A、B疊放在汽車的水平底板上，汽車底板和鋼坯表面均粗糙，鋼坯與汽車始終保持相對靜止．以下說法正確的是（　�。�
A．汽車靜止時(shí)，汽車底板對鋼坯A有向左的靜摩擦力
B．汽車加速啟動時(shí)，鋼坯A對B的摩擦力方向一定沿AB接觸面向上
C．汽車加速啟動時(shí)，汽車底板對鋼坯A有摩擦力作用
D．汽車啟動前后，鋼坯A對B的彈力不變

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

13．如圖所示，xOy為豎直平面內(nèi)的一個(gè)直角坐標(biāo)系，y軸沿豎直方向，OA為豎直平面內(nèi)的光滑軌道，彎曲程度與拋物線y=$\frac{1}{5}$x2相同，P是軌道上的一點(diǎn)．已知O和P兩點(diǎn)連線與豎直方向的夾角為45°，將一個(gè)質(zhì)量為m的光滑小環(huán)穿在此軌道上，使小環(huán)從O點(diǎn)由靜止釋放，取重力加速度g=10m/s2，則下列說中正確的是（　�。�
A．小球到P點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度為5$\sqrt{5}$ m/sB．小球到P點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度為10 m/s
C．小球從O到P點(diǎn)的平均速度為10 m/sD．P點(diǎn)的速度方向與x軸的夾角為45°

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

3．如圖所示，表面光滑的固定斜面頂端安裝一定滑輪，小物塊A、B用輕繩連接并跨過定滑輪（不計(jì)定滑輪的質(zhì)量和摩擦）．初始時(shí)刻，A、B處于同一高度并恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)．剪斷輕繩后A豎直下落、B沿斜面下滑，若以虛線所在處為零勢能參考平面，下列說法正確的是（　�。�
A．兩物塊著地時(shí)的重力勢能EpA＜EpBB．兩物塊著地前重力做功WA＞W(wǎng)B
C．兩物塊著地時(shí)的動能EkA＞EkBD．兩物塊著地時(shí)的機(jī)械能EA=EB

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．下列關(guān)于力的說法正確的是（　　）
A．根據(jù)效果命名的同一名稱的力，力的性質(zhì)也一定相同
B．兩個(gè)力F1=3N、F2=-4N，則F1大于F2
C．有受力物體就一定有施力物體
D．只有相互接觸的物體間才能產(chǎn)生作用力

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

7．在如圖所示的正方形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，一束比荷相同且?guī)N電荷的粒子流從邊界上的O點(diǎn)沿垂直于磁場和邊界的方向以不同速率射入磁場，不計(jì)粒子重力及粒子間的相互作用，下列分析正確的是（　�。�
A．入射速度相同的粒子，其軌跡一定相同
B．若粒子的入射速度相同，則質(zhì)量大的粒子在磁場中運(yùn)動的半徑大
C．質(zhì)量大的粒子在磁場中的運(yùn)動周期大
D．粒子在磁場中的運(yùn)動周期相同

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

8．如圖所示，傾角θ=30°、高為L的固定光滑斜面頂端有一定滑輪，質(zhì)量分別為3m和m的兩個(gè)小物塊A、B用一根長為L的輕繩連接，A置于斜面頂端．用手拿住A，使輕繩剛好伸直但無拉力作用．開始時(shí)整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，釋放A后它沿斜面下滑而B上升．當(dāng)A、B位于同一高度時(shí)輕繩突然斷了，輕繩與滑輪間的摩擦不計(jì)，重力加速度為g，求：
（1）物塊A剛釋放時(shí)，輕繩對B的拉力大�。�
（2）物塊B上升的最大高度．

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