某同學根據機械能守恒定律,設計實驗探究彈簧的彈性勢能與壓縮量的關系.
①如圖23(a),將輕質彈簧下端固定于鐵架臺,在上端的托盤中依次增加砝碼,測得相應的彈簧長度,部分數據如下表,有數據算得勁度系數k= N/m,(g取9.8m/s2)
砝碼質量(g) | 50 | 100 | 150 |
彈簧長度(cm) | 8.62 | 7.63 | 6.66 |
②取下彈簧,將其一端固定于氣墊導軌左側,如圖23(b)所示;調整導軌,是滑塊自由滑動時,通過兩個光電門的速度大小 .
③用滑塊壓縮彈簧,記錄彈簧的壓縮量x;釋放滑塊,記錄滑塊脫離彈簧后的速度v,釋放滑塊過程中,彈簧的彈性勢能轉化為 .
④重復③中的操作,得到v與x的關系如圖23(c)。有圖可知,v與x成 關系,由 上述實驗可得結論:對同一根彈簧,彈性勢能與彈簧的 成正比.
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“蹦極”是一項非常刺激的體育運動,某人身系彈性繩自高空P點自由下落,圖中a點是彈性繩的原長位置,c點是人能到達的最低點,b點是人靜止懸吊著時的平衡位置,人在從P點下落到最低點c的過程中 ( )
A.人在Pa段做自由落體運動,處于完全失重狀態(tài)。
B.在ab段繩的拉力小于人的重力,人處于失重狀態(tài)
C.在bc段繩的拉力小于人的重力,人處于失重狀態(tài)
D.人在下落到c點的過程,機械能守恒。
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矩形金屬線圈共10匝,繞垂直磁場方向的轉軸在勻強磁場中勻速轉動,線圈中產生的交流電動勢e隨時間t變化的情況如圖10所示. 此交流電的頻率為 Hz.交流電的瞬時值表達式為 V,有效值為 ,線圈在轉動過程中穿過線圈的最大磁通量為 Wb。
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如圖所示,兩根足夠長的平行金屬導軌固定在傾角=300的斜面上,導軌電阻不計,間距L=0.4m。導軌所在空間被分成區(qū)域I和Ⅱ,兩區(qū)域的邊界與斜面的交線為MN,I中的勻強磁場方向垂直斜面向下,Ⅱ中的勻強磁場方向垂直斜面向上,兩磁場的磁場感應度大小均為B=0.5T,在區(qū)域I中,將質量m1=0.1kg,電阻R1=0.1的金屬條ab放在導軌上,ab剛好不下滑。然后,在區(qū)域Ⅱ中將質量m2=0.4kg,電阻R2=0.1的光滑導體棒cd置于導軌上,由靜止開始下滑,cd在滑動過程中始終處于區(qū)域Ⅱ的磁場中,ab、cd始終與軌道垂直且兩端與軌道保持良好接觸,取g=10m/s2,問
(1)cd下滑的過程中,ab中的電流方向;
(2)ab將要向上滑動時,cd的速度v多大;
(3)從cd開始下滑到ab剛要向上滑動的過程中,cd滑動的距離x=3.8m,此過程中ab上產生的熱量Q是多少。
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在光電效應實驗中,用頻率為ν的光照射光電管陰極,發(fā)生了光電效應,下列說法正確的是
A.增大入射光的強度,光電流增大
B. 減小入射光的強度,光電效應現象消失
C. 改變頻率小于ν的光照射,一定不發(fā)生光電效應
D.改變頻率大于ν的光照射,光電子的最大初動能變大
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一物體靜止在粗糙水平地面上,現用一大小為F1的水平拉力拉動物體,經過一段時間后其速度變?yōu)?i>v,若將水平拉力的大小改為F2,物體從靜止開始經過同樣的時間后速度變?yōu)?v,對于上述兩個過程,用、分別表示拉力F1、F2所做的功,、分別表示前后兩次克服摩擦力所做的功,則
A., B.,
C., D.,
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某實驗小組探究彈簧的勁度系數k與其長度(圈數)的關系。實驗裝置如圖(a)所示;一均勻長彈簧豎直懸掛,7個指針P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6分別固定在彈簧上距懸點0、10、20、30、40、50、60圈處;通過旁邊豎直放置的刻度尺,可以讀出指針的位置,P0指同0刻度。設彈簧下端未掛重物時,各指針的位置記為x0; 掛有質量為0.100kg的砝碼時,各指針的位置記為x。測量結果及部分計算結果如下表所示(n為彈簧的圈數,取重力加速度為9.80)。已知實驗所用彈簧總圈數為60,整個彈簧的自由長度為11.88cm。
P1 | P2 | P3 | P4 | P5 | P6 | |
x0(cm) | 2.04 | 4.06 | 6.06 | 8.05 | 10.03 | 12.01 |
x(cm) | 2.64 | 5.26 | 7.81 | 10.30 | 12.93 | 15.41 |
n | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
k(N/m) | 163 | ① | 56.0 | 43.6 | 33.8 | 28.8 |
1/k(m / N) | 0.0061 | ② | 0.0179 | 0.0229 | 0.0296 | 0.0347 |
(1)將表中數據補充完整:① , ② 。
(2)以n為橫坐標,1/k為縱坐標,在圖(b)給出的坐標紙上畫出1/k-n圖像。
(3)圖(b)中畫出的直線可以近似認為通過原點,若從試驗中所用的彈簧截取圈數為n的一段彈簧,該彈簧的勁度系數k與其圈數n的關系表達式為k= N/m;該彈簧的勁度系數k與其自由長度l0(單位為m)的關系表達式為k= N/m
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如圖,真空中xoy平面直角坐標系上的ABC三點構成等邊三角形,邊長L=2.0m。若將電荷量均為q=+2.0×10-6C的兩點電荷分別固定在A、B點,已知靜電力常量k=9.0×109N·m2/C2.求:
(1)兩點電荷間的庫侖力大;
(2)C點的電場強度的大小和方向。
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如圖,在第一象限存在勻強磁場,磁感應強度方向垂直于紙面(xy平面)向外;在第四象限存在勻強電場,方向沿x軸負向。在y軸正半軸上某點以與x軸正向平行、大小為v0的速度發(fā)射出一帶正電荷的粒子,該粒子在(d,0)點沿垂直于x軸的方向進人電場。不計重力。若該粒子離開電場時速度方向與y軸負方向的夾角為θ,求:
⑴電場強度大小與磁感應強度大小的比值;
⑵該粒子在電場中運動的時間。
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