【題目】彈簧原長為l0 , 勁度系數(shù)為k。用力把它拉到伸長量為l , 拉力所做的功為W1;繼續(xù)拉彈簧,使彈簧在彈性限度內(nèi)再伸長l , 拉力在繼續(xù)拉伸的過程中所做的功為W2。試求W1與W2的比值。
【答案】因?yàn)镕=kl , 畫出F-l圖象,求出圖線與橫軸所圍的面積,其面積就表示彈簧彈力做的功。
拉力F與彈簧的伸長量l成正比,故在F-l圖象中是一條傾斜直線,如圖所示,直線與橫軸所圍的面積表示功的大小。其中,線段OA下的三角形面積表示第一個(gè)過程中拉力所做的功W1 , 線段AB下的梯形面積表示第二個(gè)過程中拉力所做的功W2。顯然,兩塊面積之比為1∶3,即W1∶W2=1∶3。
【解析】解答:因?yàn)镕=kl , 畫出F-l圖象,求出圖線與橫軸所圍的面積,其面積就表示彈簧彈力做的功。
拉力F與彈簧的伸長量l成正比,故在F-l圖象中是一條傾斜直線,如圖所示,直線與橫軸所圍的面積表示功的大小。其中,線段OA下的三角形面積表示第一個(gè)過程中拉力所做的功W1 , 線段AB下的梯形面積表示第二個(gè)過程中拉力所做的功W2。顯然,兩塊面積之比為1∶3,即W1∶W2=1∶3。
分析:①彈簧彈力是變力,拉伸彈簧時(shí)拉力做的功不能用恒力做功的公式計(jì)算。
②F-l圖象與橫軸所圍的“面積”等于拉伸彈簧時(shí)拉力所做的功,這是計(jì)算變力做功時(shí)常用的方法。
③從拉力做功的效果出發(fā)進(jìn)行分析:拉力做了功,增加了其他形式的能,這也是計(jì)算變力做功常用的方法。
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了彈性勢能的相關(guān)知識點(diǎn),需要掌握彈性勢能是物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能量才能正確解答此題.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】質(zhì)量為4t的汽車,發(fā)動機(jī)的最大輸出功率為60kW,當(dāng)它在水平路面上行駛時(shí),所受阻力為車重的0.1倍.則
(1)汽車能達(dá)到的最大速度為多少?
(2)汽車的速度達(dá)到12m/s時(shí)的加速度是多少?
(3)若汽車啟動后保持0.5m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動,這個(gè)運(yùn)動能保持多長時(shí)間?(g取 )
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【題目】為了測定一根輕彈簧壓縮最短時(shí)儲存的彈性勢能大小,可以將彈簧固定在一個(gè)帶光滑凹槽的直軌道的一端,并將軌道固定在水平桌面的邊緣上,如圖所示,用鋼球?qū)椈蓧嚎s至最短,然后突然釋放,鋼球?qū)⒀剀壍里w出桌面,實(shí)驗(yàn)時(shí):
①需要直接測定的物理量是 小球質(zhì)量m , 小球平拋運(yùn)動的水平位移s和高度h
②計(jì)算彈簧最短時(shí)彈性勢能的關(guān)系式是Ep= (用直接測量的量表示)
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【題目】如圖所示,質(zhì)量均為m的A、B兩物體疊放在豎直輕質(zhì)彈簧上并保持靜止,此時(shí)彈簧的壓縮量為h,用大小為F豎直向上拉B,當(dāng)上升距離為△x時(shí),B與A開始分離,若重力加速度為g.下列說法正確的是( )
A.若F=mg,則△x=h
B.若F=mg,則△x=
C.若F= mg,則△x=
D.若F= mg,則△x=
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【題目】一人用力踢質(zhì)量為 10 kg的皮球,使球由靜止以 20m/s 的速度飛出.假定人踢球瞬間對球平均作用力是 200N ,球在水平方向運(yùn)動了20m停止.那么人對球所做的功為( )。
A.50 J
B.2000J
C.500 J
D.4 000 J
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【題目】如圖所示,質(zhì)量為m1的物體甲通過三段輕繩懸掛,三段輕繩的結(jié)點(diǎn)為O.輕繩OB水平且B端與放置在水平面上的質(zhì)量為m2的物體乙相連,輕繩OA與豎直方向的夾角θ=37°,物體甲、乙均處于靜止?fàn)顟B(tài)重力加速度為g.求(sin37°=0.6,cos37°=0.8):
(1)輕繩OA、OB上的拉力是多大?
(2)若物體乙的質(zhì)量m2=3kg,物體乙與水平面之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.3,則欲使物體乙在水平面上不滑動,物體甲的質(zhì)量m1最大不能超過多少?(最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)
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【題目】圖甲為0.1kg的小球從最低點(diǎn)A沖入豎直放置在水平地面上、半徑為0.4m半圓軌道后,小球速度的平方與其高度的關(guān)系圖像。已知小球恰能到達(dá)最高點(diǎn)C,軌道粗糙程度處處相同,空氣阻力不計(jì)。g取10m/s2,B為AC軌道中點(diǎn)。下列說法正確的是( )
A. 小球到達(dá)C點(diǎn)后,做自由落體運(yùn)動
B. 圖甲中x=4
C. 小球從A到B損失了0.125J的機(jī)械能
D. 小球從A到C,軌道的摩擦力對其做的功為–0.25J
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【題目】某同學(xué)想通過實(shí)驗(yàn)測定一個(gè)定值電阻Rx的阻值。
(1)該同學(xué)先用多用電表“×10”歐姆擋估測其電阻示數(shù)如圖,則其阻值為______Ω;
(2)為了較準(zhǔn)確測量該電阻的阻值,現(xiàn)有電源(12V,內(nèi)阻可不計(jì))、滑動變阻器(0~200 Ω,額定電流1 A)、開關(guān)和導(dǎo)線若干,以及下列電表:
A.電流表(0~100mA,內(nèi)阻約15.0Ω)
B.電流表(0~500mA,內(nèi)阻約25.0Ω)
C.電壓表(0~3 V,內(nèi)阻約3 kΩ)
D.電壓表(0~15 V,內(nèi)阻約15 kΩ)
為減小測量誤差,在實(shí)驗(yàn)中,電流表應(yīng)選用______,電壓表應(yīng)選用______(選填器材前的字母);實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)采用圖中的______(選填“甲”或“乙”)。這樣測量的阻值比真實(shí)值______(選填“偏大”或“偏小”)。
(3)圖是測量Rx的實(shí)驗(yàn)器材實(shí)物圖,圖中已連接了部分導(dǎo)線。請根據(jù)在(2)問中所選的電路圖,補(bǔ)充完成圖中實(shí)物間的連線____。
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