【題目】某同學(xué)根據(jù)機(jī)械能守恒定律，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究彈簧的彈性勢(shì)能與壓縮量的關(guān)系．

（1）如圖甲所示，將輕質(zhì)彈簧下端固定于鐵架臺(tái)，在上端的托盤中依次增加砝碼，測(cè)量相應(yīng)的彈簧長(zhǎng)度，部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表．則該彈簧的勁度系數(shù)k＝__________N/m；(g＝10m/s2 )

砝碼質(zhì)量(g)

50

100

150

彈簧長(zhǎng)度(cm)

8.62

7.62

6.62

（2）取下彈簧，將其一端固定于氣墊導(dǎo)軌左側(cè)，如圖乙所示，調(diào)整導(dǎo)軌至水平；

（3）用滑塊壓縮彈簧，記錄彈簧的壓縮量x；由靜止釋放滑塊，記錄并計(jì)算出滑塊脫離彈簧后的速度v．釋放滑塊后，彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為_____________；

（4）重復(fù)操作（3），得到v與x的關(guān)系如圖丙所示．

綜合上述實(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】50 滑塊的動(dòng)能 壓縮量（形變量）的平方

【解析】

根據(jù)胡克定律，結(jié)合表格數(shù)據(jù)，將單位統(tǒng)一，即可求解；當(dāng)釋放壓縮的彈簧時(shí)，彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為滑塊的動(dòng)能，再由光電門測(cè)量瞬時(shí)速度，根據(jù)v與x的關(guān)系圖，可知v與x成正比，結(jié)合動(dòng)能表達(dá)式，即可知彈性勢(shì)能與壓縮量的關(guān)系，從而即可求解。

（1）[1] 根據(jù)公式可知：，則有：

，

代入數(shù)據(jù)：

，

求平均值得：

（3）[2] 用滑塊壓縮彈簧，記錄彈簧的壓縮量x；當(dāng)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(shì)能轉(zhuǎn)化為滑塊的動(dòng)能；

（4）[3] 根據(jù)v與x的關(guān)系圖可知，圖線經(jīng)過原點(diǎn)，且是斜傾直線，則v與x成正比，由動(dòng)能表達(dá)式，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)能與彈簧的壓縮量的平方成正比。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,滑輪本身的質(zhì)量可忽略不計(jì),滑輪軸O安在一根輕木桿B上,一根輕繩AC繞過滑輪,A端固定在墻上,且繩保持水平,C端下面掛一個(gè)重物,BO與豎直方向的夾角為θ=45°,系統(tǒng)保持平衡。若保持滑輪的位置不變,改變θ角的大小,則滑輪軸受到木桿的彈力大小的變化情況是

A.θ角變小時(shí),彈力變小

B.θ角變大時(shí),彈力變小

C.無論θ角變大還是變小,彈力都變大

D.無論θ角變大還是變小,彈力都不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列關(guān)于原子和原子核的說法正確的是（　　）

A.盧瑟福通過對(duì)α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，提出了原子核是由質(zhì)子和中子組成的

B.（鈾衰變?yōu)?/span>（鏷要經(jīng)過1次衰變和2次衰變

C.質(zhì)子與中子結(jié)合成氘核的過程中發(fā)生質(zhì)量虧損并釋放能量

D.β射線是原子核外電子掙脫原子核的束縛后而形成的電子流

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，現(xiàn)有“一塊均勻”的長(zhǎng)方體樣品，已知寬為L，圖中A、B、C、D、E、F為接線柱．某同學(xué)對(duì)它做了如下測(cè)量和研究．

（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)量其寬度L如圖乙所示，則L =__________mm；

（2）用歐姆表粗測(cè)其電阻：選“×100”檔并調(diào)零，用紅黑表筆分別接A、B接線柱時(shí)，歐姆表的示數(shù)如圖丙所示，為__________Ω；

（3）利用以下器材測(cè)量該樣品的電阻率：滑動(dòng)變阻器（最大阻值1000Ω）、兩個(gè)毫安表（規(guī)格相同）、電阻箱、電源、開關(guān)、導(dǎo)線若干．設(shè)計(jì)電路如圖丁所示，連接電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)的主要步驟如下：

①將滑動(dòng)變阻器滑片置于中央位置，結(jié)合樣品粗測(cè)阻值，調(diào)節(jié)電阻箱至適當(dāng)值；

②將AB接入電路，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱阻值直到兩表示數(shù)相同，讀出電阻箱阻值為R1，斷開開關(guān)；

③將_____（選填“CD”，“EF”）接入電路，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱直到兩表示數(shù)相同，讀出電阻箱阻值R2，斷開開關(guān)，整理儀器；

④由上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，該樣品的電阻率ρ＝_______（用字母L、R1和R2表示）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示是轎車常用的千斤頂，當(dāng)搖動(dòng)把手時(shí)，螺紋軸就能迫使千斤頂?shù)膬杀劭繑n，從而將汽車頂起.當(dāng)車輪剛被頂起時(shí)，汽車對(duì)千斤頂?shù)膲毫?/span>1.0×105 N，此時(shí)千斤頂兩臂間的夾角為120°.下列判斷正確的是

A. 此時(shí)千斤頂每臂受到的壓力大小均為5.0×104 N

B. 此時(shí)千斤頂對(duì)汽車的支持力為1.0×105N

C. 若繼續(xù)搖動(dòng)把手，將汽車頂起，千斤頂每臂受到的壓力將增大

D. 若繼續(xù)搖動(dòng)把手，將汽車頂起，千斤頂每臂受到的壓力將減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】將質(zhì)量為500g的杯子放在磅秤上，一水龍頭以每秒700g水的流量注入杯中。注至10s時(shí)磅秤的示數(shù)為78.5N，重力加速度為g=10m/s2，則下列說法正確的是（　　）

A.注入水流的速度為5m/s

B.由于空中有少量的水，因此停止注水后示數(shù)還會(huì)增加

C.磅秤的示數(shù)與注水時(shí)間成正比

D.磅秤的示數(shù)與注水時(shí)間成線性關(guān)系

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】中國(guó)面食種類繁多，其中“刀削面”堪稱一絕，從同一位置依次削出三個(gè)小面條，分別落在水面上A、B、C三點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，忽略空氣阻力的影響，小面條被削離面團(tuán)后可視為平拋運(yùn)動(dòng)，假設(shè)三個(gè)小面條質(zhì)量相等，下列說法正確的是

A.三個(gè)小面條被削離時(shí)速度相等

B.三個(gè)小面條速度的變化量相同

C.落在A點(diǎn)的小面條在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短

D.落在C點(diǎn)的小面條落在水面時(shí)重力的功率最大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如下圖所示，實(shí)線為方向未知的三條電場(chǎng)線，虛線分別為等勢(shì)線1、2、3，已知MN＝NQ，a、b兩帶電粒子從等勢(shì)線2上的O點(diǎn)以相同的初速度飛出．僅在電場(chǎng)力作用下，兩粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如下圖所示，則(　　)

A. MN電勢(shì)差|UMN|大于NQ兩點(diǎn)電勢(shì)差|UNQ|

B. a一定帶正電，b一定帶負(fù)電

C. a加速度增大，b加速度減小

D. a粒子到達(dá)等勢(shì)線3的動(dòng)能變化量比b粒子到達(dá)等勢(shì)線1的動(dòng)能變化量小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一汽缸豎直放在水平地面上，缸體質(zhì)量，活塞質(zhì)量，活塞橫截面積，活塞上面的汽缸內(nèi)封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，下面有氣孔O與外界相通，大氣壓強(qiáng)活塞下面與勁度系數(shù)的輕彈簧相連。當(dāng)汽缸內(nèi)氣體溫度為時(shí)彈簧為自然長(zhǎng)度，此時(shí)缸內(nèi)氣柱長(zhǎng)度，重力加速度g取，活塞不漏氣且與缸壁無摩擦。求：

此時(shí)缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為多少？

緩慢升高缸內(nèi)氣體溫度，當(dāng)缸體對(duì)地面壓力剛好為0時(shí)，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為多少？

當(dāng)缸體緩慢離開地面，缸內(nèi)氣柱長(zhǎng)度時(shí)，缸內(nèi)氣體溫度為多少K？此時(shí)彈簧的壓縮量為多少？

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