【題目】某同學(xué)利用圖示裝置來研究彈簧彈力與形變的關(guān)系。 設(shè)計的實驗如下:A、B是質(zhì)量均為m0的小物塊,A、B間由輕彈簧相連,A的上面通過輕繩繞過兩個定滑輪與一個輕質(zhì)掛鉤相連。掛鉤上可以掛上不同質(zhì)量的物體C。物塊B下放置一壓力傳感器。物體C右邊有一個豎直的直尺,可以測出掛鉤的下移的距離。整個實驗中彈簧均處于彈性限度內(nèi),重力加速度g=98m/s2。實驗操作如下:

1)不懸掛物塊C,讓系統(tǒng)保持靜止,確定掛鉤的位置O,并讀出壓力傳感器的示數(shù)F0;

2)每次掛上不同質(zhì)量的物塊C,用手托出,緩慢釋放。測出系統(tǒng)穩(wěn)定時掛鉤相對O點下移的距離xi,并讀出相應(yīng)的壓力傳感器的示數(shù)Fi

3)以壓力傳感器示數(shù)為縱軸,掛鉤下移距離為橫軸,根據(jù)每次測量的數(shù)據(jù),描點作出F-x圖像如圖所示。

由圖像可知,在實驗誤差范圍內(nèi),可以認為彈簧彈力與彈簧形變量成 (填正比”“反比”“不確定關(guān)系);

由圖像可知:彈簧勁度系數(shù)k N/m;

如果掛上物塊C的質(zhì)量mc3m0,并由靜止釋放。當壓力傳感器的示數(shù)為零時,物塊C的速度v0 m/s

【答案】正比;②98;③14

【解析】試題分析:B分析,根據(jù)平衡有:F+mg=F,可知F與彈簧彈力成線性關(guān)系,又Fx成線性關(guān)系,可知彈簧的彈力與彈簧的形變量成正比.

由題意可知,F-x圖線斜率的絕對值表示彈簧的勁度系數(shù),則

未掛物塊C時,彈簧處于壓縮,彈力等于m0g,當壓力傳感器示數(shù)為零時,可知彈簧處于伸長,彈力為m0g,可知彈簧的壓縮量和伸長量相等,則彈簧的彈性勢能不變,根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒知,(mcm0ghmc+m0v2,因為h=02m,mc=3m0,代入數(shù)據(jù)解得v0=14m/s

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)利用圖甲所示的實驗裝置,探究物塊在水平桌面上的運動規(guī)律.物塊在重物的牽引下開始運動,重物落地后,物塊再運動一段距離停在桌面上(尚未到達滑輪處).從紙帶上便于測量的點開始,每5個點取1個計數(shù)點,相鄰計數(shù)點間的距離如圖乙所示.打點計時器電源的頻率為50Hz.

(1)通過分析紙帶數(shù)據(jù),可判斷物塊在相鄰計數(shù)點________________之間某時刻開始減速.

(2)計數(shù)點5對應(yīng)的速度大小為_______m/s,計數(shù)點6對應(yīng)的速度大小為________m/s.(保留三位有效數(shù)字)

(3)物塊減速運動過程中加速度的大小為a=________m/s2,若用來計算物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)(g為重力加速度),則計算結(jié)果比動摩擦因數(shù)的真實值_______(填“偏大”或“偏小”).

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某位同學(xué)在實驗室使用打點計時器

1電磁打點計時器和電火花打點計時器所使用的是_________電源(填 交流 直流),電磁打點計時器的工作電壓是________V,電火花打點計時器的工作電壓是___________V。當電源頻率是50 z時,它每隔________s打一次點。

2)該同學(xué)利用打點計時器探究小車速度隨時間變化的規(guī)律時,對打出的一條紙帶進行研究,從O點開始每5個打點作為一個計數(shù)點(中間4個打點未畫出),計數(shù)點分別為A、B、CD、E,該同學(xué)已求出各計數(shù)點速度,其數(shù)值見下表。

aO點為計時起點,根據(jù)以上數(shù)據(jù)在所給的坐標紙中作出小車的v-t圖線_______;

b由所作圖象求出:

計數(shù)點O對應(yīng)的速度大小________m/s;

小車的加速度大小________m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為某一電場的電場線和等勢面.已知φa=5 V,φc=3 V,ab=bc、b點電勢為φb,b,d 在同一等勢面上.以|Wac|表示點電荷q由a點移到c點過程中電場力做功的大小,|Wdc|表示點電荷q由d點移到c點過程中電場力做功的大小,則 (   )

A. φb>4 V B. φb<4 V

C. |Wac|=2|Wdc| D. |Wac|<2|Wdc|

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,變頻交變電源的頻率可在20 Hz20 kHz之間調(diào)節(jié),在某一頻率時,A1、A2兩只燈泡的亮度相同。則下列說法中正確的是 ( )

A. 如果將頻率增大,A1亮度減弱、A2亮度加強

B. 如果將頻率增大,A1亮度加強、A2亮度減弱

C. 如果將頻率減小,A1亮度減弱、A2亮度減弱

D. 如果將頻率減小,A1亮度加強、A2亮度減弱

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖9所示,足夠長且電阻不計的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ豎直放置,間距為L0.5 m ,一勻強磁場磁感應(yīng)強度B0.2 T垂直穿過導(dǎo)軌平面,導(dǎo)軌的上端MP間連接阻值為R0.40 Ω的電阻,質(zhì)量為m0.01 kg、電阻不計的金屬棒ab垂直緊貼在導(dǎo)軌上。現(xiàn)使金屬棒ab由靜止開始下滑,經(jīng)過一段時間金屬棒達到穩(wěn)定狀態(tài),這段時間內(nèi)通過R的電荷量為0.3 C,則在這一過程中(g10 m/s2)(   )

A. 安培力最大值為0.05 N B. 這段時間內(nèi)下降的高度1.2 m

C. 重力最大功率為0.1 W D. 電阻產(chǎn)生的焦耳熱為0.04 J

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于機械能是否守恒,下列敘述中正確的是(

A. 做勻速直線運動的物體的機械能一定守恒

B. 做勻變速運動的物體機械能可能守恒

C. 做平拋運動的物體機械能一定守恒

D. 只有重力對物體做功,物體機械能一定守恒

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】美國在2016年2月11日宣布“探測到引力波的存在”。天文學(xué)家通過觀測雙星軌道參數(shù)的變化來間接驗證引力波的存在,證實了GW150914是兩個黑洞并合的事件。該事件中甲、乙兩個黑洞的質(zhì)量分別為太陽質(zhì)量的36倍和29倍,假設(shè)這兩個黑洞,繞它們連線上的某點做圓周運動,且這兩個黑洞的間距緩慢減小。若該黑洞系統(tǒng)在運動過程中各自質(zhì)量不變且不受其它星系的影響,則關(guān)于這兩個黑洞的運動,下列說法正確的是( )

A. 甲、乙兩個黑洞運行的線速度大小之比為36:29

B. 甲、乙兩個黑洞運行的角速度大小始終相等

C. 隨著甲、乙兩個黑洞的間距緩慢減小,它們運行的周期也在減小

D. 甲、乙兩個黑洞做圓周運動的向心加速度大小始終相等

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某質(zhì)點做勻加速直線運動,它在第5 s內(nèi)的位移大小為5 m,第10 s內(nèi)的位移大小為10 m,下列說法正確的是(  )

A. 該質(zhì)點在t0時刻的速度為0

B. 該質(zhì)點做勻加速直線的加速度大小為2 m/s2

C. 該質(zhì)點在第20 s內(nèi)的位移大小為20 m

D. 該質(zhì)點在前10 s的平均速度大小為10 m/s

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