研究小組通過分析、研究發(fā)現(xiàn)，彈簧的彈性勢能EP與彈簧形變量x的關系為EP=Cxn，其中，C為與彈簧本身性質(zhì)有關的已知常量；為了進一步探究n的數(shù)值，通常采用取對數(shù)作函數(shù)圖象的方法來確定．為此他們設計了如圖所示的實驗裝置，L型長直平板一端放在水平桌面上，另一端放在木塊P上；實驗開始時，移動木塊P到某一位置，使小車可以在板面上做勻速直線運動．彈簧一端固定在平板上端，在平板上標出彈簧未形變時另一端位置O，A點處放置一光電門，用光電計時器記錄小車的擋光板經(jīng)過光電門的擋光時間．
（1）某同學建議按以下步驟采集實驗數(shù)據(jù)，以便作出lgv與lgx的函數(shù)圖象：
A．用游標卡尺測出小車的擋光板寬度d
B．用天平稱出小車的質(zhì)量m
C．用刻度尺分別測出OA距離L，O點到桌面的高度h1，A點到桌面的高度h2
D．將小車壓縮彈簧一段距離，用刻度尺測出彈簧壓縮量x；再將小車由靜止釋放，從光電計時器上讀出小車的擋光板經(jīng)過光電門的擋光時間t
E．改變小車壓縮彈簧的壓縮量，重復步驟D
根據(jù)實驗目的，你認為必須的實驗步驟是
ABDE
ABDE
；
（2）若小車的擋光板寬度為d，經(jīng)過光電門的擋光時間為t，則小車過A點的速度v=
d
t
d
t
；
（3）取lgv為縱坐標，lgx為橫坐標，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描點畫出，如圖所示的圖象．已知該直線與縱軸交點的坐標為（0，a），與橫軸交點的坐標為（-b，0）；由圖可知，n=
2a
b
2a
b
．
分析：（1）平衡摩擦力后，小車恰好做勻速直線運動，彈性勢能的減小量等于小車動能的增加量，故需要測量小車的質(zhì)量、小車的速度，同時要改變行變量多次測量以便作圖象；
（2）極短時間內(nèi)的平均速度等于小車通過光電門的瞬時速度；
（3）根據(jù)彈性勢能的減小量等于動能增加量列式，然后結合對數(shù)函數(shù)的知識求解．
解答：解：（1）平衡摩擦力后，小車恰好做勻速直線運動，故此后彈性勢能的減小量等于小車動能的增加量
1
2
mv2．
故需要測量小車的質(zhì)量、小車的速度，同時要改變行變量多次測量以便作圖象；
故選ABDE；
（2）極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度大小，故v=
d
t
．
（3）彈性勢能的減小量等于動能增加量，即
Cxn=
1
2
mv2
lg（Cxn）=lg（
1
2
mv2）
化解得到
lgv=
n
2
lgx+
1
2
(lgc+lg2-lgm)．
斜率
n
2
=
a
b

解得n=
2a
b
．
故答案為：（1）ADE    （2）
d
t
   （3）
2a
b
．
點評：解決本題的關鍵知道實驗的原理，知道彈性勢能的減小量等于動能的增加量，結合數(shù)學函數(shù)關系進行求解．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

實驗題
Ⅰ．有一個小燈泡上標有“4.8V  2W”的字樣，現(xiàn)在測定小燈泡在不同電壓下的電功率，并作出小燈泡的電功率P與它兩端電壓的平方U2的關系曲線．有下列器材可供選用：
A 電壓表V1（0～3V，內(nèi)阻3kΩ）　　 
B 電壓表V2（0～15V，內(nèi)阻15kΩ）
C 電流表A（0～0.6A，內(nèi)阻約1Ω）
D 定值電阻R1=2kΩ
E 定值電阻R2=10kΩ
F 滑動變阻器R（10Ω，2A）
G 學生電源（直流5V，內(nèi)阻不計）
H 開關、導線若干
（1）為了使測量結果盡可能準確，實驗中所用電壓表應選用
A
A
，定值電阻應選用
D
D
．（均用序號字母填寫）；
（2）為盡量減小實驗誤差，并要求從零開始多取幾組數(shù)據(jù)，請在方框內(nèi)畫出滿足實驗要求的電路圖；
（3）根據(jù)實驗做出P-U2圖象，下面的四個圖象中可能正確的是
C
C
．

Ⅱ．研究小組通過分析、研究發(fā)現(xiàn)彈簧系統(tǒng)的彈性勢能EP與彈簧形變量x的關系為EP=Cxn（C為與彈簧本身性質(zhì)有關的已知常量），為了進一步探究n的數(shù)值，通常采用取對數(shù)作函數(shù)圖象的方法來確定．為此設計了如圖所示的實驗裝置．L型長直平板一端放在水平桌面上，另一端放置在木塊P上，實驗開始時，移動木塊P到某一位置，使小車可以在斜面上做勻速直線運動，彈簧一端固定在平板上端，在平板上標出彈簧未形變時另一端位置O和另一位置A，A點處放置一光電門，用光電計時器記錄小車通過光電門時擋光的時間．

（1）研究小組某同學建議按以下步驟采集實驗數(shù)據(jù)，以便作出lgv與lgx的函數(shù)圖象關系：
A．用游標卡尺測出小車的擋光長度d
B．用天平稱出小車質(zhì)量m
C．用刻度尺分別測出OA距離L，O到桌面高度h1，A到桌面的高度h2
D．將小車壓縮彈簧一段距離，用刻度尺量出彈簧壓縮量x，讓小車由靜止釋放，光電計時器讀出小車通過光電門的擋光時間t
E．改變小車壓縮彈簧的距離，重復D
根據(jù)實驗目的，你認為以上實驗步驟必須的是
ABDE
ABDE
．
（2）若小車擋光長度為d，通過光電門的擋光時間為t，則小車過A點的速度v=
d
t
d
t
．
（3）取lgv為縱坐標，lgx為橫坐標，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描點畫出圖線如圖所示，已知該直線與縱軸交點的坐標為（0，a），與橫軸的交點的坐標為（-b，0），由圖可知，n=
2a
b
2a
b
．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

請完成以下兩小題
（1）為了測定滑塊與桌面之間的動摩擦因數(shù)，某同學設計了如圖所示的實驗裝置．其中，a是質(zhì)量為m的滑塊（可視為質(zhì)點），b是可以固定于桌面的滑槽（滑槽末端與桌面相切）．第一次實驗時，將滑槽固定于水平桌面的右端，滑槽的末端與桌面的右端M對齊，讓滑塊a從滑槽上最高點由靜止釋放滑下，落在水平地面上的P點；第二次實驗時，將滑槽沿桌面向左移動并固定，測出滑槽的末端N與桌面的右端M的距離為L，讓滑塊a再次從滑槽上最高點由靜止釋放滑下，落在水平地面上的P′點．然后測得MO=2.5L，OP=3L，OP′=2L．不計空氣阻力．則滑塊a與桌面間的動摩擦因數(shù) μ=
 

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（2）某學習小組通過實驗來研究電器元件Z的伏安特性曲線．他們在實驗中測得電器元件Z兩端的電壓與通過它的電流的數(shù)據(jù)如下表：
U/V 0.00 0.20 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50
I/A 0.00 0.10 0.20 0.30 0.36 0.38 0.40
現(xiàn)備有下列器材
A．低壓直流電源：電壓6V，內(nèi)阻不計
B．電流表：量程為0-0.6A-3A，0.6A內(nèi)阻約為10Ω，3A內(nèi)阻約為2Ω
C．電壓表：量程為0-3V-15V，3V內(nèi)阻約為7.2kΩ，15V內(nèi)阻約為36kΩ
E．滑動變阻器：阻值為0～10Ω，額定電流為3A的
F．電鍵K，導線若干
①按提供的器材，在實物圖（a）（見答題紙）上連接正確的實驗電路，要求測量誤差盡可能小
②利用這些數(shù)據(jù)繪出的電器元件Z的伏安特性曲線如圖（b）所示，分析曲線說明通過電器元件Z的電流隨電壓變化的特點
③若把電器元件Z接入如圖（c）所示的電路中時，通過Z的電流為0.10A，已知A、B兩端電壓恒為1.5V，則此時燈泡L的功率為
 
W．
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科目：高中物理 來源： 題型：

某學習小組通過實驗來研究電器元件Z的伏安特性曲線．他們在實驗中測得電器元件Z兩端的電壓與通過它的電流的數(shù)據(jù)如下表：
U/V 0.0 0.2 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
I/A 0.000 0.050 0.100 0.150 0.180 0.195 0.205 0.215
現(xiàn)備有下列器材：A．內(nèi)阻不計的6V電源；
B．量程為0～3A的理想電流表；
C．量程為0～0.6A的理想電流表；
D．量程為0～3V的理想電壓表；
E．阻值為0～10Ω，額定電流為3A的滑動變阻器；
F．電鍵和導線若干．
（1）這個實驗小組在實驗中電流表選的是．（填器材前面的字母）
（2）分析上表內(nèi)實驗數(shù)據(jù)可知，在方框內(nèi)畫出實驗電路圖
（3）利用表格中數(shù)據(jù)繪出的電器元件Z的伏安特性曲線如圖所示，分析曲線可知該電器元件Z的電阻隨U變大而
（填“變大”、“變小”或“不變”）；
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（4）若把用電器Z接入如圖2所示的電路中時，電流表的讀數(shù)為0.10A，已知A、B兩端電壓恒為1.5V，則定值電阻R0阻值為
 
Ω．

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科目：高中物理 來源：2010-2011學年浙江省臺州中學高三（下）第四次考試物理試卷（解析版） 題型：解答題

實驗題
Ⅰ．有一個小燈泡上標有“4.8V  2W”的字樣，現(xiàn)在測定小燈泡在不同電壓下的電功率，并作出小燈泡的電功率P與它兩端電壓的平方U2的關系曲線．有下列器材可供選用：
A 電壓表V1（0～3V，內(nèi)阻3kΩ）  
B 電壓表V2（0～15V，內(nèi)阻15kΩ）
C 電流表A（0～0.6A，內(nèi)阻約1Ω）
D 定值電阻R1=2kΩ
E 定值電阻R2=10kΩ
F 滑動變阻器R（10Ω，2A）
G 學生電源（直流5V，內(nèi)阻不計）
H 開關、導線若干
（1）為了使測量結果盡可能準確，實驗中所用電壓表應選用______，定值電阻應選用______．（均用序號字母填寫）；
（2）為盡量減小實驗誤差，并要求從零開始多取幾組數(shù)據(jù)，請在方框內(nèi)畫出滿足實驗要求的電路圖；
（3）根據(jù)實驗做出P-U2圖象，下面的四個圖象中可能正確的是______．

Ⅱ．研究小組通過分析、研究發(fā)現(xiàn)彈簧系統(tǒng)的彈性勢能EP與彈簧形變量x的關系為EP=Cxn（C為與彈簧本身性質(zhì)有關的已知常量），為了進一步探究n的數(shù)值，通常采用取對數(shù)作函數(shù)圖象的方法來確定．為此設計了如圖所示的實驗裝置．L型長直平板一端放在水平桌面上，另一端放置在木塊P上，實驗開始時，移動木塊P到某一位置，使小車可以在斜面上做勻速直線運動，彈簧一端固定在平板上端，在平板上標出彈簧未形變時另一端位置O和另一位置A，A點處放置一光電門，用光電計時器記錄小車通過光電門時擋光的時間．

（1）研究小組某同學建議按以下步驟采集實驗數(shù)據(jù)，以便作出lgv與lgx的函數(shù)圖象關系：
A．用游標卡尺測出小車的擋光長度d
B．用天平稱出小車質(zhì)量m
C．用刻度尺分別測出OA距離L，O到桌面高度h1，A到桌面的高度h2
D．將小車壓縮彈簧一段距離，用刻度尺量出彈簧壓縮量x，讓小車由靜止釋放，光電計時器讀出小車通過光電門的擋光時間t
E．改變小車壓縮彈簧的距離，重復D
根據(jù)實驗目的，你認為以上實驗步驟必須的是______．
（2）若小車擋光長度為d，通過光電門的擋光時間為t，則小車過A點的速度v=______．
（3）取lgv為縱坐標，lgx為橫坐標，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描點畫出圖線如圖所示，已知該直線與縱軸交點的坐標為（0，a），與橫軸的交點的坐標為（-b，0），由圖可知，n=______．

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