一同學(xué)要研究輕質(zhì)彈簧的彈性勢(shì)能與彈簧形變量的關(guān)系.實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,在離地面高為h的光滑水平桌面上,沿著與桌子右邊緣垂直的方向放置一輕質(zhì)彈簧,其左端固定,右端與質(zhì)量為m的小球剛好接觸.將小球向左壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放,使小球沿水平方向射出桌面,小球在空中飛行落到位于水平地面的記錄紙上留下痕跡.
(1)若測(cè)得某次壓縮彈簧釋放后小球落點(diǎn)P痕跡到O點(diǎn)的距離為s,則釋放小球前彈簧的彈性勢(shì)能表達(dá)式為_(kāi)_____;
(2)該同學(xué)改變彈簧的壓縮量進(jìn)行多次測(cè)量得到下表一組數(shù)據(jù):
彈簧壓縮量x/cm1.001.502.002.503.003.50
小球飛行水平距離s/m0.210.300.410.490.610.69
結(jié)合(1)問(wèn)與表中數(shù)據(jù),可分析得到彈簧彈性勢(shì)能Ep與彈簧壓縮量x之間的函數(shù)關(guān)系式為_(kāi)_____(k為比例系數(shù))
A.EP=kx B.EP=kx2 C.EP=k
x
D.EP=k
1
x

(3)你認(rèn)為Ep與x的關(guān)系式中的比例系數(shù)k與彈簧的什么因素有關(guān)?
(1)釋放彈簧后,彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能
Ep=
1
2
mv2
小球接下來(lái)做平拋運(yùn)動(dòng),有
s=vt ②
h=
1
2
gt2
由①②③式可解得
Ep=
mgs2
4h

(2)由(1)的結(jié)論知:EP∝s2,
題目表格中給定的數(shù)據(jù)可知s∝x,綜上可知:EP∝x2
故彈簧的彈性勢(shì)能EP與彈簧長(zhǎng)度的壓縮量x之間的關(guān)系為EP=kx2
故選:B.
(3)關(guān)系式中的比例系數(shù)k與彈簧的自然長(zhǎng)度、金屬絲粗細(xì)、彈簧橫截面積、匝數(shù)、勁度系數(shù)等因素有關(guān).
故答案為:(1)Ep=
mgs2
4h
.(2)B(3)自然長(zhǎng)度、金屬絲粗細(xì)、彈簧橫截面積、匝數(shù)、勁度系數(shù).
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)由靜止釋放后機(jī)械能是否守恒。實(shí)驗(yàn)前已經(jīng)調(diào)整氣墊導(dǎo)軌底座使之水平,且選定滑塊從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的過(guò)程進(jìn)行測(cè)量。


(1)如圖乙所示,用游標(biāo)卡尺測(cè)得窄遮光條的寬度d=______cm;實(shí)驗(yàn)時(shí)將滑塊從圖示位置由靜止釋放,由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間s,則在遮光條經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)滑塊的瞬間速度為_(kāi)______m/s。(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(2)已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?i>g,鉤碼的質(zhì)量為m,滑塊的質(zhì)量為M,在本實(shí)驗(yàn)中還需要直接測(cè)量的物理量有:________(在橫線(xiàn)上填入選項(xiàng)前的編號(hào))。
①光電門(mén)到導(dǎo)軌左端定滑輪的距離x
②滑塊上的遮光條初始位置到光電門(mén)的距離s
③氣墊導(dǎo)軌的總長(zhǎng)L
(3)本實(shí)驗(yàn)通過(guò)比較________和是否相等(用直接測(cè)出的物理量符號(hào)寫(xiě)出表達(dá)式,重力加速度為g)說(shuō)明系統(tǒng)的機(jī)械能是否守恒。
(4)為提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確程度,該實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)對(duì)此實(shí)驗(yàn)提出以下建議,其中確實(shí)對(duì)提高準(zhǔn)確程度有作用的是_____。(在橫線(xiàn)上填入選項(xiàng)前的編號(hào))
①繩的質(zhì)量要輕,滑塊與滑輪間繩要水平
②在“輕質(zhì)繩”的前提下,繩越長(zhǎng)越好
③鉤碼的質(zhì)量m越小越好

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

在用氣墊和光電計(jì)時(shí)裝置做“探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗(yàn)時(shí),質(zhì)量為100g的滑塊A上裝有擋光片,擋光片的寬度為4.00cm,質(zhì)量為200g的滑塊B上沒(méi)有擋光片,F(xiàn)讓滑塊A以某一速度經(jīng)過(guò)光電門(mén)1后撞上靜止的滑塊B并粘合在一起經(jīng)過(guò)光電門(mén)2,光電門(mén)1的讀數(shù)為118ms,光電門(mén)2的讀數(shù)為356ms。則碰前滑塊A的動(dòng)量大小為     kg·m/s,碰后滑塊A、B的總動(dòng)量大小為     kg·m/s。(保留三位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

某中學(xué)生想在家里做用單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn),但沒(méi)有合適的擺球,他找到了一個(gè)兒童玩具彈力小球,其直徑大小約為2cm左右,代替實(shí)驗(yàn)用小球。他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟如下:
A.將彈力球用長(zhǎng)細(xì)線(xiàn)系好,結(jié)點(diǎn)為A,將線(xiàn)的上端固定于O點(diǎn);
B.用刻度尺測(cè)量OA間線(xiàn)的長(zhǎng)度L作為擺長(zhǎng);
C.將彈力球拉開(kāi)一個(gè)大約的角度,然后由靜止釋放;
D.從彈力球擺到最高點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),測(cè)出50次全振動(dòng)的總時(shí)間t,由T=t/50得出周期T
E.改變OA間線(xiàn)的長(zhǎng)度再做幾次實(shí)驗(yàn),記下每次相應(yīng)的LT值;
F.求出多次實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的LT的平均值,作為計(jì)算時(shí)使用的數(shù)據(jù),代入公式,求出重力加速度g。
(1)該中學(xué)生以上實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)重大錯(cuò)誤的步驟是______________。  
(2)該中學(xué)生用OA的長(zhǎng)作為擺長(zhǎng),這樣做引起的系統(tǒng)誤差將使重力加速度的測(cè)量值比真實(shí)值________ (“偏大”或“偏小”)。
(3)該中學(xué)生用如圖秒表測(cè)時(shí)間,請(qǐng)讀出其示數(shù)____________。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(6分)在“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,某小組設(shè)計(jì)呢如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。圖中上下兩層水平軌道表面光滑,兩小車(chē)前端系上細(xì)線(xiàn),細(xì)線(xiàn)跨過(guò)定滑輪并掛上砝碼盤(pán),兩小車(chē)尾部細(xì)線(xiàn)連到控制裝置上,實(shí)驗(yàn)時(shí)通過(guò)控制裝置使小車(chē)同時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng),然后同時(shí)停止。
(1)在安裝實(shí)驗(yàn)裝置時(shí),應(yīng)調(diào)整滑輪的高度,使_________________________________;在實(shí)驗(yàn)時(shí),為減小系統(tǒng)誤差,應(yīng)使砝碼盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量___________小車(chē)的質(zhì)量(選填“遠(yuǎn)大于”、“遠(yuǎn)小于”、“等于”)。
(2)本實(shí)驗(yàn)通過(guò)比較兩小車(chē)的位移來(lái)比較小車(chē)加速度的大小,能這樣比較,是因?yàn)?br />_____________________________________________________________________________________。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

某同學(xué)在豎直懸掛的彈簧下端加掛鉤碼,做實(shí)驗(yàn)研究彈力跟彈簧伸長(zhǎng)量之間的關(guān)系,如圖是他根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在給定的坐標(biāo)系中作出彈簧總長(zhǎng)度l與鉤碼質(zhì)量m的關(guān)系圖線(xiàn).實(shí)驗(yàn)時(shí)彈力始終未超過(guò)彈性限度,彈簧的質(zhì)量可以不計(jì).(g=10m/s2
(1)圖象中傾斜直線(xiàn)縱截距的物理意義:______.
(2)根據(jù)圖象計(jì)算出這只彈簧的勁度系數(shù)是______N/m.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

下面是某位同學(xué)進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)時(shí)的實(shí)驗(yàn)情況及記錄.(如圖1)其中L0=3.5cm是彈簧的自由長(zhǎng).他記錄了彈簧下端分別掛一個(gè)鉤碼、兩個(gè)鉤碼、三個(gè)鉤碼和四個(gè)鉤碼時(shí)彈簧產(chǎn)生的彈力及相對(duì)應(yīng)的彈簧長(zhǎng)度,由此還得到了四次彈簧的伸長(zhǎng)量.
(1)由表中的數(shù)據(jù)分析可知,彈簧產(chǎn)生的彈力與彈簧的______(填“原長(zhǎng)、后來(lái)的長(zhǎng)、或形變量“)成正比.
彈簧原長(zhǎng)L0=3.5cm
試驗(yàn)次數(shù)1234
鉤碼個(gè)數(shù)1234
彈簧彈力
F(N)
0.981.962.943.92
彈簧長(zhǎng)度
L(cm)
4.04.55.05.5
彈簧伸長(zhǎng)量
x(cm)
0.51.01.52.0
(2)請(qǐng)根據(jù)這位同學(xué)的數(shù)據(jù)記錄,在F-x坐標(biāo)紙上______;
(3)根據(jù)圖2中圖象寫(xiě)出F與x之間的函數(shù)關(guān)系式,并說(shuō)明式中各物理量及常數(shù)的單位______;
(4)當(dāng)彈簧下端掛500g的鉤碼時(shí),彈簧的長(zhǎng)度是______cm.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

某同學(xué)利用如圖(甲)所示的裝置,探究彈簧彈力F與伸長(zhǎng)量△l的關(guān)系,由實(shí)驗(yàn)繪出F與△l的關(guān)系圖線(xiàn)如圖(乙)所示,該彈簧勁度系數(shù)為_(kāi)_____N/m.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

關(guān)于摩擦力,下列敘述中正確的是(      )
A.摩擦力一定跟壓力成正比
B.兩物體相互接觸,二者間有摩擦力時(shí),一定有彈力。
C.滑動(dòng)摩擦力的方向,一定與物體運(yùn)動(dòng)方向相反
D.運(yùn)動(dòng)的物體,不可能受到靜摩擦力的作用

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同步練習(xí)冊(cè)答案