【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(a)，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)得相應(yīng)的彈簧長(zhǎng)度，部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表，有數(shù)據(jù)算得勁度系數(shù)k=____N/m，（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，g取9.8m/s2）

(a)　　　　　　　　　　　(b)　　　　　　　

(c)

②取下彈簧，將其一端固定于氣墊導(dǎo)軌左側(cè)，如圖(b)所示；調(diào)整導(dǎo)軌，使滑塊自由滑動(dòng)時(shí)，通過(guò)兩個(gè)光電門的速度大小______________。

③用滑塊壓縮彈簧，記錄彈簧的壓縮量x；釋放滑塊，記錄滑塊脫離彈簧后的速度v，釋放滑塊過(guò)程中，彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為______________。

④重復(fù)③中的操作，得到v與x的關(guān)系如圖（c）。由圖可知，v與x成_______關(guān)系，由上述實(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】 （1）50 （2）相等 （3）滑塊的動(dòng)能 （4）正比 壓縮量的平方

【解析】試題分析：（1）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；（2）調(diào)整導(dǎo)軌的目的時(shí)，滑塊在導(dǎo)軌上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，即可求解結(jié)果；（3）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，求出彈性勢(shì)能的大��；（4）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）表格中，當(dāng)50g時(shí)，彈簧長(zhǎng)度為8.62cm，當(dāng)100g時(shí)，彈簧長(zhǎng)度為7.63cm，當(dāng)150g時(shí)，彈簧長(zhǎng)度為6.66cm，根據(jù)胡克定律，設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為k，原長(zhǎng)為，則列式；；聯(lián)立兩式，解得；

（2）通過(guò)光電門來(lái)測(cè)量瞬時(shí)速度，從而獲得釋放壓縮的彈簧的滑塊速度，為使彈性勢(shì)能完全轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，則導(dǎo)軌必須水平，因此通過(guò)兩個(gè)光電門的速度大小須相等；

（3）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(guò)程中，彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為滑塊的動(dòng)能；

（4）根據(jù)v與x的關(guān)系圖可知，圖線經(jīng)過(guò)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(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示；光滑曲面與足夠長(zhǎng)的光滑水平面平滑連接。質(zhì)量為m的小物塊甲，從距水平面高h處，由靜止開始下滑，與靜止在水平地面上質(zhì)量為5m的物塊乙發(fā)生正碰。甲、乙兩小物塊均可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度為g。求：

(1)物塊甲剛滑到水平面與物塊乙碰前的速度大小；

(2)如果甲、乙兩物塊碰后粘合在一起，物塊甲損失的動(dòng)能；

(3)如果甲、乙兩物塊發(fā)生彈性碰撞，求兩物塊能發(fā)生碰撞的次數(shù)及甲損失的最大動(dòng)能。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示：由波源S形成的簡(jiǎn)諧橫波在同一種均勻介質(zhì)中向左、右傳播，波長(zhǎng)為λ。己知介質(zhì)中P、Q兩質(zhì)點(diǎn)位于波源S的兩側(cè)，且P、Q和S的平衡位罝在一條直線上，P、Q的平衡位罝到S的平衡位置之間的距離分別為λ、3λ/2。當(dāng)P、Q開始振動(dòng)后，下列判斷正確的是

A．P、Q兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向始終相同

B．P、Q兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向始終相反

C．當(dāng)S恰好通過(guò)平衡位罝時(shí)，P在波峰、Q在波谷

D．當(dāng)S恰好通過(guò)平衡位置向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，P也通過(guò)平衡位置向上運(yùn)動(dòng)

E．當(dāng)S恰好通過(guò)平衡位置向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，Q通過(guò)平衡位罝向上運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，固定在水平桌面上的間距為L的光滑平行金屬導(dǎo)軌，其右端MN間接有阻值為R的定值電阻，導(dǎo)軌上存在著以efhg為邊界，寬度為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示，方向豎直向下.一長(zhǎng)度為L的金屬棒垂直于導(dǎo)軌放置，金屬棒的電阻也為R,在t=0時(shí)刻從圖示位置在恒力作用下由靜止開始沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)，時(shí)刻恰好進(jìn)入磁場(chǎng)，此時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度為，并保持不變.金屬棒從圖示位置到恰好穿出磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電阻R上的電流大小不變.導(dǎo)軌電阻不計(jì).求：

(1)時(shí)間內(nèi)流過(guò)電阻R的電流I的大小和方向；

(2)金屬棒穿過(guò)磁場(chǎng)的速度及所受恒力的大小；

(3)金屬棒從圖示位置到恰好穿出磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在豎直平面內(nèi)有水平向右、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一根長(zhǎng)為L的絕緣細(xì)線，一端固定在O點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為m的帶電小球，它靜止時(shí)位于A點(diǎn)，此時(shí)細(xì)線與豎直方向成37°角，如圖所示�，F(xiàn)對(duì)在A點(diǎn)的該小球施加一沿與細(xì)線垂直方向的瞬時(shí)沖量，小球能繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)。下列對(duì)小球運(yùn)動(dòng)的分析，正確的是（不考慮空氣阻力，細(xì)線不會(huì)纏繞在O點(diǎn)上）

A．小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最小

B．小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)繩子拉力最小

C．小球運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大

D．小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)機(jī)械能最大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一個(gè)絕熱的氣缸豎直放置，內(nèi)有一個(gè)絕熱且光滑的活塞，中間有一個(gè)固定的導(dǎo)熱性良好的隔板，隔板將氣缸分成兩部分，分別密封著兩部分理想氣體A和B�；钊馁|(zhì)量為m，橫截面積為S，與隔板相距h�，F(xiàn)通過(guò)電熱絲緩慢加熱氣體，當(dāng)A氣體吸收熱量Q時(shí)，活塞上升了h，此時(shí)氣體的溫度為T1。已知大氣壓強(qiáng)為P0，重力加速度為g。

①加熱過(guò)程中，若A氣體內(nèi)能增加了，求B氣體內(nèi)能增加量

②現(xiàn)停止對(duì)氣體加熱，同時(shí)在活塞上緩慢添加砂粒，當(dāng)活塞恰好回到原來(lái)的位置時(shí)A氣體的溫度為T2。求此時(shí)添加砂粒的總質(zhì)量。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩水平線L1和L2分別是水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界，寬度為d，正方形線框abcd由均勻材料制成，其邊長(zhǎng)為L(L<d)，質(zhì)量為m，總電阻為R．將線框在磁場(chǎng)上方高h處由靜止開始釋放，已知線框從開始下落到完全進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中通過(guò)線框的總電量為q，且ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)和剛穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度相同，求：

(l)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小及ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)ab兩端的電壓；

(2)ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線框加速度的大小和方向；

(3)整個(gè)線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程所需的時(shí)間．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在“練習(xí)使用多用電表”實(shí)驗(yàn)中，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1） 甲同學(xué)先用多用電表電阻擋“× 100”測(cè)量標(biāo)有“220V 100W”的白熾燈時(shí)發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)大，為了減小測(cè)量誤差，下列選項(xiàng)中合理的操作順序?yàn)?/span>________（填寫選項(xiàng)前的字母）。

A．將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到 “× 1k ”的位置

B．將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到 “× 10 ”的位置

C．用兩表筆與白熾燈連接好并讀數(shù)

D．將兩表筆短接，進(jìn)行歐姆調(diào)零

（2）若甲同學(xué)為了減小測(cè)量誤差，按正確的實(shí)驗(yàn)操作，用多用電表電阻擋測(cè)量標(biāo)有“220V 100W”的白熾燈時(shí)指針停在圖1所示的位置，則此白熾燈電阻的測(cè)量值為_______Ω。

（3）乙同學(xué)發(fā)現(xiàn)該多用電表“直流50V”擋損壞了，但“直流10V”擋能正常使用。查閱資料知道，電壓擋內(nèi)部原理如圖2所示，表頭A的滿偏電流為1mA。打開多用電表外殼發(fā)現(xiàn)電路板上的電阻R2被燒壞了，則乙同學(xué)應(yīng)用阻值為_______kΩ的電阻替換R2的位置，就可以修好“直流50V”擋。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，圖中MN是由負(fù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線。一帶正電粒子q飛入電場(chǎng)后，只在電場(chǎng)力作用下沿圖中虛線運(yùn)動(dòng)，a、b是該曲線上的兩點(diǎn)，則下列說(shuō)法正確是

A．a(chǎn)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度 B．a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)低于b點(diǎn)的電勢(shì)

C．粒子在a點(diǎn)的動(dòng)能小于在b點(diǎn)的動(dòng)能 D．粒子在a點(diǎn)的電勢(shì)能小于在b點(diǎn)的電勢(shì)能

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