【題目】某興趣小組想通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究彈簧的彈性勢(shì)能與形變量的關(guān)系。

(1)如圖甲所示，將輕質(zhì)彈簧一端固定于天花板，在彈簧另一端的掛鉤上依次增加鉤碼，測(cè)量相應(yīng)的彈簧長(zhǎng)度，部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表，由表中數(shù)據(jù)可知該彈簧的勁度系數(shù)k=_______N/m(當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>g=9.80m/s2，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

(2)取下彈簧(去掉掛鉤，不影響彈簧的勁度系數(shù))，將其一端固定于光滑水平高臺(tái)，如圖乙所示，現(xiàn)用一小球?qū)椈蓧嚎s一定程度后由靜止釋放，小球離開(kāi)高臺(tái)后在空中做平拋運(yùn)動(dòng)落到水平地面上，用、x分別表示彈簧的壓縮量和小球平拋過(guò)程的水平位移。

①釋放小球的過(guò)程中，彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為________________。

②重復(fù)(2)中的操作，得到與x的關(guān)系如圖丙所示。由圖結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)可得結(jié)論：對(duì)同一根彈簧，彈性勢(shì)能與彈簧的_______________成正比。

【答案】 (1) 30 (2) ①小球的動(dòng)能 ②形變量的平方

【解析】（1）根據(jù)胡克定律可得：。

（2）根據(jù)能量守恒可知，釋放小球的過(guò)程中，彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能。

（3）小球做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向：，水平方向：，可得：，因?yàn)楦叨炔蛔儯运轿灰?/span>x與速度成正比，由圖象可知：彈簧的形變量與水平位移成正比，小球的動(dòng)能為：，由此可知，動(dòng)能與速度的大小平方成正比，而速度的大小與彈簧的壓縮量成正比，因此彈簧的彈性勢(shì)能與彈簧的形變量的平方成正比。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示,輕質(zhì)彈簧一端固定在水平面上的轉(zhuǎn)軸O上,另一端與套在粗糙固定直桿A處質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))相連,A點(diǎn)到水平面的高度為h,直桿的傾角為30°,OA=OC,B為AC的中點(diǎn),OB等于彈簧原長(zhǎng),小球從A處由靜止開(kāi)始下滑,第一次經(jīng)過(guò)B處的速度為v,運(yùn)動(dòng)到C處速度為零;然后小球獲得一初動(dòng)能由C處沿直桿向上滑行,恰好能到達(dá)出發(fā)點(diǎn)A。已知重力加速度為g,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。下列說(shuō)法正確的是

A.

B. 小球下滑過(guò)程中,AB段與BC段摩擦力做功相等

C. 彈簧具有的最大彈性勢(shì)能為

D. 撤去彈簧,小球可以在直桿上處于靜止?fàn)顟B(tài)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】利用圖甲裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)。

（1）為驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，需要比較重物下落過(guò)程中任意兩點(diǎn)間的___。

A.動(dòng)能變化量與勢(shì)能變化量

B.速度變化量和勢(shì)能變化量

C.速度變化量和高度變化量

（2）除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺(tái)(含鐵夾)、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、導(dǎo)線及開(kāi)關(guān)外，在下列器材中，還必須使用的兩種器材是___。

A.交流電源 B.刻度尺 C.天平(含砝碼)

（3）實(shí)驗(yàn)中，先接通電源，再釋放重物，得到圖乙所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C，測(cè)得它們到起始點(diǎn)O的距離分別為。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為T。設(shè)重物的質(zhì)量為m。從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過(guò)程中，重物的重力勢(shì)能變化量ΔEp=____，動(dòng)能變化量ΔEk=____。

（4）大多數(shù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，重力勢(shì)能的減少量大于動(dòng)能的增加量，原因是___。

A.利用公式v=gt計(jì)算重物速度

B.利用公式計(jì)算重物速度

C.存在空氣阻力和摩擦阻力的影響

D.沒(méi)有采用多次實(shí)驗(yàn)取平均值的方法

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】兩條平行虛線間存在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與紙面垂直。邊長(zhǎng)為0.1 m、總電阻為0.005 Ω的正方形導(dǎo)線框abcd位于紙面內(nèi)，cd邊與磁場(chǎng)邊界平行，如圖（a）所示。已知導(dǎo)線框一直向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，cd邊于t=0時(shí)刻進(jìn)入磁場(chǎng)。線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的圖線如圖（b）所示（感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)取正）。下列說(shuō)法正確的是

A. 磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為0.5 T

B. 導(dǎo)線框運(yùn)動(dòng)速度的大小為0.5 m/s

C. 磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于紙面向外

D. 在t=0.4 s至t=0.6 s這段時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)線框所受的安培力大小為0.1 N

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，閉合線圈正上方有一豎直放置的條形磁鐵，磁鐵的N極朝下但未插入線圈內(nèi)部。當(dāng)磁鐵向上運(yùn)動(dòng)時(shí)（ ）

A. 線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相同，磁鐵與線圈相互吸引

B. 線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相反，磁鐵與線圈相互吸引

C. 線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相同，磁鐵與線圈相互排斥

D. 線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相反，磁鐵與線圈相互排斥

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】兩個(gè)鋼球在光滑水平面上沿同一直線，同一方向運(yùn)動(dòng)，A球在后，B球在前，MA=1kg， MB=2kg， vA=6m/s，vB=2m/s。當(dāng)A球與B球發(fā)生正碰后，A、B兩球速度可能為( )

A. vA=7m/s, vB=1.5m/s B. vA= 4m/s, vB=2m/s

C. vA=2m/s, vB=4m/s D. vA=3m/s, vB=4m/s

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)：在小車(chē)A的前端粘有橡皮泥，推動(dòng)A使它做勻速運(yùn)動(dòng)，然后與原來(lái)靜止在前方的小車(chē)B相碰并粘合成一體，繼續(xù)做勻速運(yùn)動(dòng)，他設(shè)計(jì)的裝置如圖1所示，在小車(chē)A后連著紙帶，長(zhǎng)木板下墊著小木片以平衡摩擦力。

（1）若已得到打點(diǎn)紙帶，并將測(cè)得各記數(shù)點(diǎn)間距標(biāo)在下面（如圖2），A為運(yùn)動(dòng)起始的第一點(diǎn)，則應(yīng)選________段來(lái)計(jì)算A車(chē)的碰前速度，應(yīng)選________段來(lái)計(jì)算A車(chē)和B車(chē)碰后的共同速度。（以上兩空填“AB”或“BC”，或“CD”或“DE”）

（2）已測(cè)得小車(chē)A的質(zhì)量m1=0.40kg, 小車(chē)B的質(zhì)量m2=0.20kg,由以上測(cè)量結(jié)果可得，碰前總動(dòng)量=__________ kg·m/s；碰后總動(dòng)量=_________kg·m/s。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖1，用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，即研究?jī)尚∏蛟谲壍浪讲糠峙鲎睬昂蟮膭?dòng)量關(guān)系。

①實(shí)驗(yàn)中，直接測(cè)定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是，可以通過(guò)僅測(cè)量____　（填選項(xiàng)前的符號(hào)），間接地解決這個(gè)問(wèn)題。

A．小球開(kāi)始釋放的高度h

B．小球拋出點(diǎn)距地面的高度H

C．小球平拋運(yùn)動(dòng)的射程

②圖2中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先讓入射小球m1多次從斜面上S位置靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置P，測(cè)量平拋射程OP．然后把被碰小球m2靜置與軌道水平部分，再將入射小球m1從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m2相碰，并多次重復(fù)。

接下來(lái)完成的必要步驟是_____。（填寫(xiě)選項(xiàng)前的符號(hào)）

A．用天平測(cè)量?jī)尚∏虻馁|(zhì)量m1、m2

B．測(cè)量小球m1開(kāi)始釋放的高度h

C．測(cè)量拋出點(diǎn)距地面的高度H

D．分別找到m1、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、N

E．測(cè)量平拋射程OM、ON

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，碰撞前、后總動(dòng)量的比值為_____。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在水平地面上放有一塊厚度為d、折射率的矩形玻璃磚，其下表面涂有反光物質(zhì)，上表面右端豎立著一標(biāo)尺M。一細(xì)光束以入射角i=60°射到玻璃磚上表面的A點(diǎn)，會(huì)在標(biāo)尺上的兩個(gè)位置出現(xiàn)C、D兩個(gè)光斑(D光斑在C光斑下方，圖中未畫(huà)出)。已知A點(diǎn)到標(biāo)尺的距離為，光在真空中的速度為c，不考慮細(xì)光束在玻璃磚內(nèi)的第二次反射.

求光從A點(diǎn)進(jìn)入，經(jīng)玻璃磚到達(dá)標(biāo)尺的時(shí)間及標(biāo)尺M上出現(xiàn)C、D兩個(gè)光斑的時(shí)間差。

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