16.將輕質(zhì)彈簧放置在光滑水平桌面上,彈簧左端固定,右端有一輕質(zhì)薄片,薄片與一小球接觸而不固連;彈黃處于原長時(shí),小球恰好在桌面邊緣,向左推小球,使彈簧壓縮一段距離后由靜止釋放;小球離開桌面后落到水平地面.測量出小球質(zhì)量m、平拋運(yùn)動(dòng)的豎直位移h以及球拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離s,就可以測出彈黃被壓縮后的彈性勢能為$\frac{mg{s}^{2}}{4h}$(結(jié)果用測量量和已知量表示,已知重力加速度大小為g).

分析 本題的關(guān)鍵是通過測量小球的動(dòng)能來間接測量彈簧的彈性勢能,然后根據(jù)平拋規(guī)律以及動(dòng)能表達(dá)式即可求出動(dòng)能的表達(dá)式,從而得出結(jié)論.

解答 解:根據(jù)能量守恒可知,彈簧的彈性勢能等于小球離開桌面時(shí)的動(dòng)能,故${E}_{p}=\frac{1}{2}m{v}^{2}$,根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)可知,h=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$,s=vt解得:${E}_{P}=\frac{mg{s}^{2}}{4h}$
故答案為:球拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離s;$\frac{mg{s}^{2}}{4h}$

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵明確實(shí)驗(yàn)原理,根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律以及機(jī)械能守恒定律得出表達(dá)式,然后討論即可

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.如圖所示,PN為兩個(gè)等量的同種正電荷連線的中垂線,O為連線中點(diǎn),Q是中垂線上的點(diǎn),且PQ=QO,N處放置一正的點(diǎn)電荷,則( 。
A.P處的場強(qiáng)的大小一定小于Q處的場強(qiáng)的大小
B.P、Q間的電勢差一定等于Q、O間的電勢差
C.Q處的電勢一定高于P處的電勢
D.電子在P處的電勢能一定小于電子在Q處的電勢能

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

7.利用如圖裝置探究彈簧彈力和伸長量之間的關(guān)系.所用鉤碼每只的質(zhì)量為30g.實(shí)驗(yàn)中,先測出不掛鉤碼時(shí)彈簧的自然長度,再將5個(gè)鉤碼逐個(gè)加掛在彈簧下端,穩(wěn)定后測出相應(yīng)的彈簧總長度,將數(shù)據(jù)填在表中.(彈簧質(zhì)量不計(jì)且彈力始終未超過彈性限度,取g=9.8m/s2,所有結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)
數(shù)據(jù)記錄組123456
鉤碼總質(zhì)量(g)0306090120150
彈簧總長(cm)6.007.118.209.3110.4011.52
彈力大。∟)00.2940.5880.8821.1801.470
(1)掛三個(gè)鉤碼時(shí)彈簧彈力的大小為0.588N;
(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)將對應(yīng)的彈力大小計(jì)算出來填入表內(nèi)相應(yīng)的空格內(nèi),并在坐標(biāo)紙中作出彈簧彈力大小F跟彈簧總長度L之間的函數(shù)關(guān)系的圖線(答題紙上只作圖線);
(3)由圖線求得該彈簧的勁度系數(shù)k=27N/m.

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

4.某同學(xué)用如圖所示裝置來“探究求合力的方法”.實(shí)驗(yàn)操作如下:
A.將白紙平鋪在方木板上,并固定.
B.將系有兩根細(xì)繩套的橡皮筋的一端固定在方木板上的P點(diǎn).
C.檢驗(yàn)并校準(zhǔn)兩根彈簧秤.
D.用兩根彈簧秤互成角度沿細(xì)線的方向同時(shí)拉細(xì)繩套,記錄此時(shí)兩彈簧秤的示數(shù)F1、F2和結(jié)點(diǎn)O的位置.
E.只用一根彈簧秤拉細(xì)繩套,使橡皮筋伸長相同的長度,記錄此時(shí)彈簧秤拉力F′的大小和方向.
F.選擇合適的標(biāo)度,分別作出力F1、F2的圖示,并以F1、F2為鄰邊作平行四邊形,其所夾的對角線表示力F.
G.作出力分F′的圖示,比較F和F′的大小與方向.
(1)以上實(shí)驗(yàn)步驟中有兩個(gè)錯(cuò)誤,請指出是哪兩個(gè)步驟,并分別指出錯(cuò)誤所在:①D沒有記下兩彈簧秤拉力方向②E沒有按要求結(jié)點(diǎn)拉到O點(diǎn);
(2)關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作,下列說法正確的是B
A.同一實(shí)驗(yàn)過程中,O點(diǎn)位置可以變動(dòng)
B.同一實(shí)驗(yàn)中做分力和合力的圖示,選擇的標(biāo)度必須相同
C.彈簧秤不能超過木板的邊界
D.兩個(gè)分力間的夾角應(yīng)大于900

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.如圖所示是某同學(xué)自制的電流表原理圖,質(zhì)量為m的均勻金屬桿MN與一豎直懸掛的絕緣輕彈簧相連,彈簧勁度系數(shù)為k,在邊長為ab=L1,bc=L2的矩形區(qū)域abcd內(nèi)均有勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直紙面向外.MN的右端連接一絕緣輕指針,可指示出標(biāo)尺上的刻度,MN的長度大于ab,當(dāng)MN中沒有電流通過且處于靜止時(shí),MN與ab邊重合,且指針指在標(biāo)尺的零刻度;當(dāng)MN中有電流時(shí),指針示數(shù)可表示電流大小,MN始終在紙面內(nèi)且保持水平,重力加速度為g,則( 。
A.要使電流表正常工作,金屬桿中電流方向應(yīng)從N至M
B.當(dāng)該電流表的示數(shù)為零時(shí),彈簧的伸長量不為零
C.該電流表的量程是Im=$\frac{k{L}_{2}}{B{L}_{1}}$
D.該電流表的刻度在0-Im范圍內(nèi)是不均勻的

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

1.(1)某同學(xué)想利用圖甲所示裝置,驗(yàn)證滑塊與鉤碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,該同學(xué)認(rèn)為只要將摩擦力平衡掉就可以了.你認(rèn)為該同學(xué)的想法不正確(選填“正確”或“不正確”)

(2)另一同學(xué)用一傾斜的固定氣墊導(dǎo)軌來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.如圖乙所示,質(zhì)量為m1的滑塊(帶遮光條)放在A處,由跨過輕質(zhì)定滑輪的細(xì)繩與質(zhì)量為m2的鉤碼相連,導(dǎo)軌B處有一光電門,用L表示遮光條的寬度,x表示A、B兩點(diǎn)間的距離,θ表示氣墊導(dǎo)軌的傾角,g表示當(dāng)?shù)刂亓铀俣龋?br />①氣泵正常工作后,將滑塊由A點(diǎn)靜止釋放,運(yùn)動(dòng)至B,測出遮光條經(jīng)過光電門的時(shí)間t,該過程滑塊與鉤碼組成的系統(tǒng)重力勢能的減小量表示為Ep=m2gx-m1gsinθ•x,動(dòng)能的增加量表示為${E_k}=\frac{1}{2}({m_1}+{m_2}){(\frac{L}{t})^2}$.若系統(tǒng)機(jī)械能守恒,則$\frac{1}{t^2}$與x的關(guān)系式為$\frac{1}{t^2}$=$\frac{2({m}_{2}-{m}_{1}sinθ)gx}{({m}_{1}+{m}_{2}){L}^{2}}$(用題中己知量表示).
②實(shí)驗(yàn)時(shí)測得m1=475g,m2=55g,遮光條寬度L=4mm,sinθ=0.1,改變光電門的位置,滑塊每次均從A點(diǎn)釋放,測量相應(yīng)的x與t的值,以$\frac{1}{t^2}$為縱軸,x為橫軸,作出的圖象如圖丙所示,則根據(jù)圖象可求得重力加速度g0為9.4m/s2(計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字),若g0與當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭近似相等,則可驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.在長度為l的繩一端系一物體,另一端握在手中,使物體在鉛直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),若物體到達(dá)圓周最高點(diǎn)時(shí)恰使繩變得松弛,則此時(shí)物體的動(dòng)能與它運(yùn)動(dòng)的圓周最低點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能之比為( 。
A.$\frac{1}{5}$B.$\frac{\sqrt{2}}{2}$C.$\frac{\sqrt{5}}{5}$D.$\frac{\sqrt{2}}{2}$

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

16.如圖所示,有一傾角為θ=30°的絕緣硬桿,以Q點(diǎn)為界,上下兩部分由不同材料制成,上部分粗糙,下部分光滑,一絕緣輕質(zhì)彈簧套在桿上(彈簧的直徑略大于桿的直徑),彈簧的下端與桿的底端連接,彈簧自然伸長時(shí)上端剛好位于Q點(diǎn).整個(gè)裝置處在與桿平行,方向向下的勻強(qiáng)電場中,電場強(qiáng)度為E=$\frac{mg}{4q}$,一個(gè)質(zhì)量為m,電量為+q的小球套在此硬桿上,使小球從P點(diǎn)由靜止釋放,PQ的距離為L,小球與桿上部分的摩擦因數(shù)為μ=$\frac{\sqrt{3}}{6}$,其他摩擦和空氣阻力均不計(jì),重力加速度為g,則下列說法中正確的是( 。
A.小球最終將停在Q點(diǎn)
B.從小球開始下滑到彈簧第一次壓縮到最短的過程中,小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能先不變后增加
C.彈簧壓縮到最短時(shí),小球的加速度不可能大于$\frac{1}{2}$g
D.小球與彈簧作用3次后,一定能回到距離出發(fā)點(diǎn)0.9L處

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

17.如圖1所示的電路中,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為5:1,原線圈接入如圖2所示的電壓,副線圈接火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)(報(bào)警器未畫出),電壓表和電流表均為理想電表,R0為定值電阻,R為半導(dǎo)體熱敏電阻,其阻值隨溫度的升高而減小,下列說法中錯(cuò)誤的是( 。
A.t=0.01s時(shí)電壓表的示數(shù)為0V
B.圖2中電壓的有效值為110$\sqrt{2}$V
C.R處出現(xiàn)火警時(shí),電流表示數(shù)增大
D.R處出現(xiàn)火警時(shí),電阻R0消耗的電功率增大

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同步練習(xí)冊答案