【題目】探究彈性勢能與彈簧形變量的關(guān)系的實驗中,各實驗小組所用輕質(zhì)彈簧規(guī)格相同,小球質(zhì)量不同。

(1)某小組用游標(biāo)卡尺測量小球直徑如圖所示,則小球直徑D=________cm。

(2)實驗小組將輕質(zhì)彈簧套在水平光滑細(xì)桿上,細(xì)桿兩端固定在豎直固定的擋板上。小球與彈簧相連,在彈簧的自然長度位置兩側(cè)分別放置一激光光源與光敏電阻,如圖甲所示。光敏電阻與某一自動記錄儀相連,該儀器顯示的是光敏電阻阻值R隨時間t的變化關(guān)系。某時刻把小球拉離平衡位置(小球所受合力為零的位置)后由靜止釋放,小球在平衡位置的兩側(cè)做往復(fù)運(yùn)動,所得R-t圖線如圖乙所示。若小球的質(zhì)量為m,則小球在做往復(fù)運(yùn)動的過程中,彈簧的最大彈性勢能表達(dá)式為________(用圖中和題中所給的字母表示,小球在運(yùn)動中空氣阻力不計)。

(3)實驗小組在實驗的過程中不斷改變小球釋放的位置,測量出每次彈簧的最大形變量x(均在彈簧彈性限度內(nèi)),計算出小球在平衡位置時的速度v,做出v-x的圖線如圖丙所示。由圖像可得出彈簧的彈性勢能與彈簧的形變量的關(guān)系是__________(定性描述)。實驗中發(fā)現(xiàn)不同實驗小組做出的v-x圖線的斜率不同,原因是_____________________.

【答案】 0.750 彈簧的彈性勢能與其形變量的平方成正比 小球的質(zhì)量不同

【解析】(1)小球直徑D=0.7cm+0.05mm×10=0.750cm ;

2)光敏電阻阻值較大時,光強(qiáng)較小,即為遮光時刻,根據(jù)遮光時間以及小球直徑的值可得小球的最大速度 ,則彈簧的彈性勢能

3)由圖像可知v=kx,而 ,則彈簧的彈性勢能與彈簧的形變量的關(guān)系是:彈性勢能與其形變量的平方成正比; 斜率為 ,故不同實驗小組做出的v-x圖線的斜率不同,原因是小球的質(zhì)量不同。

練習(xí)冊系列答案
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【題目】下列說法正確的是(  )

A. 水的飽和汽壓隨溫度升高而增大

B. 根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知,熱量不可能從低溫物體傳到高溫物體

C. 物體吸熱時,它的內(nèi)能可能不增加

D. 一定質(zhì)量的理想氣體,如果壓強(qiáng)不變,體積增大,那么它一定從外界吸熱

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A. 回路中始終存在逆時針方向的電流

B. 棒N的最大加速度為

C. 回路中的最大電流為

D. 棒N獲得的最大速度為

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【題目】如圖所示,相距為d的兩平行金屬板AB足夠大,板間電壓恒為U,有一波長為λ的細(xì)激光束照射到B板中央,使B板發(fā)生光電效應(yīng),已知普朗克常量為h,金屬板B的逸出功為W,電子質(zhì)量為m,電荷量e,求:

(1)B板運(yùn)動到A板所需時間最短的光電子,到達(dá)A板時的動能;

(2)光電子從B板運(yùn)動到A板時所需的最長時間.

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【題目】如圖所示,一個質(zhì)量為0.6kg的小球以某一初速度從P點水平拋出,恰好從光滑圓弧ABCA點的切線方向進(jìn)入圓弧(不計空氣阻力,進(jìn)入圓弧時無機(jī)械能損失).已知圓弧的半徑R=0.3mθ=60°,小球到達(dá)A點時的速度vA=4m/sg10m/s2,求:

1)小球做平拋運(yùn)動的初速度;

2)小球到達(dá)圓弧最高點C時對軌道的壓力.

3)若圓弧軌道粗糙,小球恰好能夠經(jīng)過最高點C,求此過程小球克服摩擦力所做的功.

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【題目】“軌道康復(fù)者”是“垃圾”衛(wèi)星的救星,被稱為“太空110”,它可在太空中給“垃圾”衛(wèi)星補(bǔ)充能源,延長衛(wèi)星的使用壽命,假設(shè)“軌道康復(fù)者”的軌道半徑為地球同步衛(wèi)星軌道半徑的五分之一,其運(yùn)動方向與地球自轉(zhuǎn)方向一致,軌道平面與地球赤進(jìn)平面重合,下列說法正確的是

A. “軌進(jìn)康復(fù)者”的加速度是地球同步衛(wèi)星加速度的25倍

B. “軌進(jìn)康復(fù)者”的速度是地球同步衛(wèi)星速度的七倍

C. 站在赤道上的人觀察到“軌進(jìn)康復(fù)者”向西運(yùn)動

D. “軌進(jìn)康復(fù)者”可在高軌道上加速,以實現(xiàn)對低軌道上衛(wèi)星的拯救

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【題目】下列各組物理量中,全部是矢量的是(   )

A. 位移、時間、速度、加速度

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