【題目】某同學利用下述裝置對輕質(zhì)彈簧的彈性勢能進行探究,一輕質(zhì)彈簧放置在光滑水平桌面上,彈簧左端固定,右端與一小球接觸而不固連:彈簧處于原長時,小球恰好在桌面邊緣,如圖(a)所示。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。通過測量和計算,可求得彈簧被壓縮后的彈性勢能。

回答下列問題:

1)本實驗中可認為,彈簧被壓縮后的彈性勢能Ep與小球拋出時的動能Ek相等。已知重力加速度大小為g,為求得Ek,至少需要測量下列物理量中的 (填正確答案標號)。

A.小球的質(zhì)量m

B.小球拋出點到落地點的水平距離s

C.桌面到地面的高度h

D.彈簧的壓縮量x

E.彈簧原長l0

2)用所選取的測量量和已知量表示Ek,得Ek=

3)圖(b)中的直線是實驗測量得到的s—△x圖線。從理論上可推出,如果h不變。m增加,s—△x圖線的斜率會 (填增大、減小不變);如果m不變,h增加,s—△x圖線的斜率會 (填增大、減小不變)。由圖(b)中給出的直線關系和Ek的表達式可知,Epx 次方成正比。

【答案】1ABC (2)3)減小 增大 2

【解析】

1)由平拋規(guī)律可知,由水平距離和下落高度即可求出平拋時的初速度,進而可求出物體動能,所以本實驗至少需要測量小球的質(zhì)量m、小球拋出點到落地點的水平距離s、桌面到地面的高度h,故選ABC

2)由平拋規(guī)律可知:豎直方向上:h=gt2,水平方向上:s=vt,而動能Ek=mv2聯(lián)立可得Ek= ;

3)由題意可知如果h不變,m增加,則相同的△L對應的速度變小,物體下落的時間不變,對應的水平位移s變小,s-△L圖線的斜率會減小;只有h增加,則物體下落的時間增加,則相同的△L下要對應更大的水平位移s,故s-△L圖線的斜率會增大。彈簧的彈性勢能等于物體拋出時的動能,即Ep=,可知Ep△s2次方成正比,而△s△L成正比,則Ep△L2次方成正比。

練習冊系列答案
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【題目】湖中O處有一觀察站,一小船從O處出發(fā)向東行駛4km,又向北行駛3km,則下列說法中正確的是( 。

A.相對于O處的觀察員,小船最終位于東偏北37°方向5km

B.相對于小船,O處的觀察員始終處于靜止狀態(tài)

C.相對于O處的觀察員,小船向東北方向運動了7km

D.相對于湖岸上的另一觀察員,小船不可能是靜止的

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【題目】如圖所示,固定的傾斜光滑桿上套有一個質(zhì)量為m的圓環(huán),圓環(huán)與豎直放置的輕質(zhì)彈簧一端相連,彈簧的另一端固定在地面上的A點,開始彈簧處于原長h,讓圓環(huán)沿桿滑下,圓環(huán)滑到桿的底端時速度恰好為零,則在圓環(huán)下滑過程中( 。

A. 圓環(huán)機械能守恒

B. 彈簧的彈性勢能先增大后減小

C. 當圓環(huán)的動能最大時彈簧的彈性勢能最大

D. 當圓環(huán)滑到桿的底端時彈簧的彈性勢能為mgh

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【題目】如圖所示,光滑半圓弧軌道的半徑為R,OA為水平半徑,BC為豎直直徑。一質(zhì)量為m的小物塊(視為質(zhì)點)A點以某一豎直向下的初速度滑下進入與C點相切的粗糙水平滑道CM。在水平滑道上有一輕彈簧,其一端固定在豎直墻上,另一端恰好位于水平滑道的末端C(此時彈簧處于自然狀態(tài))。若物塊運動過程中彈簧的最大彈性勢能為Ep,彈簧的最大壓縮量為d,物塊被彈簧反彈后通過B點時對半圓弧軌道的壓力大小為mg(g為重力加速度的大小):

(1)物塊通過B點時的速度大小;

(2)物塊離開彈簧通過C點時對半圓弧軌道的壓力FN的大小;

(3)物塊與水平滑道間的動摩擦因數(shù)μ以及物塊從A點開始下滑時的初速度大小v。

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【題目】如圖甲所示為傾斜的傳送帶,正以恒定的速度t,沿順時針方向轉動,傳送帶的傾角為37°。一質(zhì)量m=1 kg的物塊以初速度vo從傳送帶的底部沖上傳送帶并沿傳送帶向上運動,物塊到傳送帶頂端的速度恰好為零,其運動的v-t圖像如圖乙所示,已知重力加速度為g= 10 m/s2,sin37°=0.6,求:

(1)0~2 s內(nèi)物塊的加速度a及傳送帶底端到頂端的距離x;

(2)物塊與傳送帶聞的動摩擦因數(shù)μ;

(3)0 ~4 s物塊與傳送帶間由于摩擦而產(chǎn)生的熱量Q。

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【題目】如圖所示,小芳同學利用體重計研究超重和失重現(xiàn)象。她首先蹲在體重計上,然后突然起立。她從開始起立到最終靜止的過程中,體重計示數(shù)變化情況是  

A.先小于體重,后等于體重

B.先大于體重,后等于體重

C.先小于體重,后大于體重,最后等于體重

D.先大于體重,后小于體重,最后等于體重

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【題目】如圖所示,將一勁度系數(shù)為k的輕彈簧一端固定在內(nèi)壁光滑的半球形容器底部O(O為球心),彈簧另一端與質(zhì)量為m的小球相連,小球靜止于P點.已知容器半徑為ROP與水平方向的夾角為θ30°.下列說法正確的是(  )

A. 容器相對于水平面有向左運動的趨勢

B. 容器對小球的作用力指向球心O

C. 輕彈簧對小球的作用力大小為mg

D. 彈簧原長為R

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【題目】某同學利用如圖甲所示的裝置做探究彈力和彈簧伸長的關系實驗.

1)將彈簧懸掛在鐵架臺上,將刻度尺固定在彈簧一側.彈簧軸線和刻度尺都應在_____(選填水平豎直)方向.

2)他通過實驗得到如圖乙所示的彈力大小F與彈簧長度x的關系圖線.由圖線可得彈簧的原長x0=_____cm,勁度系數(shù)k=_____N/m,他利用本實驗原理把彈簧做成一把彈簧秤,當示數(shù)如圖丙所示時,該彈簧伸長的長度△x=_____cm

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【題目】如圖,半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場,磁感應強度大小為B,方向垂直于紙面(圓所在平面)向外。圓周上的a點有一電子發(fā)射源,可向磁場內(nèi)沿直徑ab的方向發(fā)射電子。已知電子的比荷為k。則從圓周的M點和圓周處的N點射出的電子的速度大小分別為( 。

A. ;B. ;

C.;D.;

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